Představte si sami sebe pro krátkodobé jaderné fyziky
Prakticky veškerá hmota kolem nás sestává z nejmenších částic - atomů různého druhu. Atomy samotné jsou v mnoha směrech podobné: v jádru každého atomu je jádro (tvoří~ 99,9% celkové hmotnosti atomu a je kladně nabito ) a záporně nabité elektrony krouží kolem něj v ekvivalentním množství, v závislosti na typu atom, který jsme zvolili - to znamená, že atomy nejsou za normálních podmínek elektricky nabity.
Na rozdíl od celého jádra lískového ořechu je jádro atomu složitější: obsahuje dva typy částic - neutrony bez náboje a pozitivní protony. Teoreticky, vzhledem k přítomnosti kladného náboje v protonech, mělo být jádro okamžitě „roztrháno na kousky“ silami Coulombova odpuzování (koneckonců, stejně jako náboje se chovají v přírodě, pokud je to možné!) , mocné jaderné síly, které ve vzdálenosti odpovídající velikosti jádra, se ukáže být mnohem silnější než Coulombova odpuzování. Takto existuje atom: elektrony „flutter“ venku a protony a neutrony provádějí nějaký druh „vzájemného tance“ uvnitř jádra.
Jaderná reakce
Jemnost spočívá v tom, že ne všechny teoreticky možné kombinace protonů a neutronů "jsou schopny žít v míru" - jedna část z nich nemůže být vytvořena v zásadě a druhá část se chová nestabilně: s určitou pravděpodobností taková "taneční komunita" spontánně se rozpadají na fragmenty s uvolňováním energie - to jsou jádra různých radioaktivních prvků.
A teď se na chvíli „rekvalifikujeme“ jako astrofyzici
.Po přečtení předchozího odstavce vyvstává rozumná otázka: odkud pochází taková divoká rozmanitost obyčejných a radioaktivních atomů, které nyní vidíme kolem nás? Jediným jednoduchým způsobem a zanedbáváním řady jemností, pak v pohledu na moderní vědu, po objevení se vesmíru, v něm nebyly prakticky žádné jiné atomy kromě nejjednoduššího atomu vodíku (jádra protonu s jedním elektronem) a helia.
Pod vlivem gravitace z obřích vodíkových mraků se objevily první hvězdy, kde začala syntéza reakce: pokud jsou vodíkové atomy stlačeny dohromady a zahřáté, některá protonová jádra zvládnou překonat elektrostatické odpuzování a sbíhají se tak, že jaderné síly je nutí spojit se do jednoho jádra - a podél cesty, energie je propuštěna, kvůli kterému hvězda “oba září a ohřívá”. Reakce jaderné fúze je energeticky nejúčinnější pro vodíková jádra, nicméně do ní mohou vstoupit i těžší jádra „s pískáním“, syntetizující masivnější jádra (uhlík, kyslík atd.).
Jakmile však dojde na železo, „neustálá oslava a zábava“ okamžitě končí: syntéza železa již není doprovázena uvolňováním energie - a všechny energetické reakce ve hvězdě vyblednou a hromadění železných jader „zabíjí“ poměrně masivní hvězdu - exploduje supernova, která rozptýlí svou substanci do prostoru kolem sebe (mimochodem si všimneme, že naše Slunce patří do třetí generace hvězd, které vznikly z látky, která zůstala po „smrti“ prvních dvou). To je v době “smrti” hvězdy že jádra, která jsou těžší než železo jsou narozena, když monstrózní v síle a koncentraci neutronové a protonové toky interagují se zbytkem substance “umírající” hvězdy. Také zde vznikají těžké radioaktivní prvky, které „na sebe“ ukládají energii, která je později uvolněna během jejich rozpadu.
Shrnutí
- Takže jaderná reakce je obecně interakcí jádra s nějakým jiným jádrem nebo elementárními částicemi, v důsledku čehož se může měnit složení a /nebo struktura jádra.
- Termonukleární reakce (fúzní reakce) je typ jaderné reakce, ve které jsou lehčí atomová jádra spojena do těžších jader díky kinetické energii jejich tepelného pohybu.
- Reakce jaderného rozpadu (štěpná reakce) je typ jaderné reakce, při které se jádro spontánně nebo pod vlivem vnějších částic rozděluje na dva nebo tři fragmenty (lehčí jádra /částice).
