По принцип изразите „ядрена реакция“ и „термоядрена реакция“ могат да се тълкуват по различен начин, но в контекста, който ни интересува, тези термини обикновено се разбират в първия случай като „реакция на ядрен делене“, а във втория - като „реакция на синтез“. ядра "(ядрен синтез).
Представете си накратко като ядрени физици
Почти целият материал около нас се състои от най-малките частици - атоми от различни видове. Самите атоми са в много отношения сходни помежду си: в ядрото на всеки атом има ядро (то е ~ 99,9% от общата атомна маса и се зарежда положително) и отрицателно заредени електрони, „кръжащи“ около него в еквивалентно количество, числено в зависимост от избрания от нас вид атом - тоест атомите като цяло не са електрически заредени при обикновени условия.
За разлика от някои цели лешникови ядки, атомното ядро е по-сложно: съдържа два вида частици - незаредени неутрони и положителни протони. На теория, поради наличието на положителен заряд върху протоните, ядрото трябваше незабавно да бъде „разкъсано на парчета“ от силите на кулоновското отблъскване (в края на краищата, точно като зарядите в природата се държат, тъй като летят един от друг, доколкото е възможно!) - въпреки това, те се противопоставят на специални , мощни ядрени сили, които на разстояния, съизмерими с големината на ядрото, се оказват много по-силни от кулоновското отблъскване. Значи атомът съществува: електрони „трептят“ отвън, а протоните и неутроните провеждат някакъв „взаимен танц“ вътре в ядрото.
Ядрена реакция
Тънкостта се състои в това, че не всички теоретично възможни комбинации от протони и неутрони са „способни да живеят в света“ - една част от тях е невъзможно да се създаде по принцип, а другата част се държи нестабилно: с известна вероятност такава „танцуваща общност“ спонтанно попада в фрагментите, отделящи енергия, са ядрата на различни радиоактивни елементи.
И сега за кратко време ние се „преквалифицираме“ като астрофизици
След като прочетете предишния параграф, възниква разумен въпрос: откъде се появи такова диво разнообразие от обикновени и радиоактивни атоми, което наблюдаваме сега около нас? Говорейки по прост начин и пренебрегвайки редица тънкости, тогава, по мнението на съвременната наука, след възникването на Вселената в нея практически нямаше други атоми, с изключение на най-простия водороден атом (протонно ядро с един електрон) и хелий.
Под въздействието на гравитацията първите звезди са възникнали от гигантски облаци водород, където е започнала реакцията на синтез: ако водородните атоми се свият заедно и се нагрят добре, тогава някои протонови ядра успяват да преодолеят електростатичното отблъскване и да се сближат толкова много, че ядрените сили ги принуждават да се слеят в едно ядро - и по пътя енергия се освобождава, поради което звездата „както свети, така и затопля“. Реакцията на ядрен синтез е най-енергийно ефективна за водородните ядра, но по-тежки ядра „със скърцане“ са в състояние да влязат в нея, синтезирайки по-масивни ядра (въглерод, кислород и др.).
Въпреки това, веднага щом стане дума за желязото, „вечният празник и забавление“ веднага приключва: синтезът на желязо вече не е придружен от освобождаването на енергия - и всички енергийни реакции в звездата умират, а натрупването на железни ядра „убива“ доста масивна звезда - тя избухва като свръхнова, разсейвайки се неговото вещество в пространството около себе си (отбелязваме в миналото, че нашето Слънце принадлежи към третото поколение звезди, възникнали от веществото, останало след "смъртта" на първите две). Именно в момента на „смъртта“ на звездата се раждат ядра, по-тежки от желязото, когато чудовищни по сила и концентрация потоци от неутрони и протони взаимодействат с целия остатък от материала на „умиращата“ звезда. Тук възникват и тежки радиоактивни елементи, които „съхраняват“ в себе си известно време енергията, която след това ще бъде освободена по време на разпадането им..
За да обобщим
- И така, ядрената реакция като цяло е взаимодействието на ядро с някакво друго ядро или елементарна частица, в резултат на което съставът и / или структурата на ядрото може да се промени.
- Термоядрената реакция (реакция на синтез) е вид ядрена реакция, при която по-леките атомни ядра се комбинират в по-тежки поради кинетичната енергия на тяхното топлинно движение.
- Ядрената реакция на делене (реакция на делене) е вид ядрена реакция, при която ядро спонтанно или под въздействието на външна частица се разпада на два или три фрагмента (по-леки ядра / частици).
