- El canvi nuclear i les seves principals tipus
- Desintegració natural radioactiva
- Canvi nuclear per fissió
- Canvi nuclear per fusió
- referències
Un canvi nuclear és el procés mitjançant el qual els nuclis de certs isòtops canvien de manera espontània o bé són forçats a canviar a dos o més isòtops diferents.
Els tres principals tipus de canvi nuclear de la matèria són desintegració natural radioactiva, fissió nuclear i fusió nuclear.
A més de l'nuclear, els altres dos canvis de la matèria són el físic i químic. El primer no implica cap canvi en la seva composició química. Si es talla un tros de paper d'alumini, segueix sent paper d'alumini.
Quan ocorre un canvi químic, canvia també la composició química de les substàncies implicades. Per exemple, el carbó a l'cremar es combina amb oxigen, formant el diòxid de carboni (CO2).
El canvi nuclear i les seves principals tipus
Desintegració natural radioactiva
Quan un radioisòtop emet partícules alfa o beta, es produeix una transmutació d'un element, és a dir, un canvi d'un element a un altre.
Així doncs, l'isòtop resultant té un nombre diferent de protons que l'isòtop original. Llavors ocorre un canvi nuclear. La substància original (isòtop) s'ha destruït, formant-se una nova substància (isòtop).
En aquest sentit, els isòtops radioactius naturals han estat presents des de la formació de la Terra i són produïts contínuament per reaccions nuclears de raigs còsmics amb àtoms en l'atmosfera. Aquestes reaccions nuclears donen lloc als elements de l'univers.
Aquests tipus de reaccions produeixen isòtops estables i radioactius, molts dels quals tenen una vida mitjana de diversos milers de milions d'anys.
Ara bé, aquests isòtops radioactius no poden formar-se sota condicions naturals característiques de l'planeta Terra.
Com a resultat de la desintegració radioactiva, la seva quantitat i radioactivitat han anat disminuint gradualment. No obstant això, a causa d'aquestes llargues vides mitjanes, la seva radioactivitat ha estat significativa fins ara.
Canvi nuclear per fissió
El nucli central d'un àtom conté protons i neutrons. A la fissió, aquest nucli es divideix, ja sigui per decaïment radioactiu o perquè és bombardejat per altres partícules subatòmiques conegudes com neutrins.
Les peces resultants tenen menys massa combinada que el nucli original. Aquesta massa perduda es converteix en energia nuclear.
D'aquesta manera, a les centrals nuclears es realitzen reaccions controlades per alliberar energia. La fissió controlada es produeix quan un neutrí molt lleuger bombardeja el nucli d'un àtom.
Aquest es trenca, creant dos nuclis més petits, de mida similar. La destrucció allibera una quantitat significativa d'energia - fins a 200 vegades la de l'neutró que va iniciar el procediment.
En si, aquesta classe de canvi nuclear té un gran potencial com a font d'energia. No obstant això, és font de múltiples preocupacions, especialment aquelles relacionades amb la seguretat i el medi ambient.
Canvi nuclear per fusió
La fusió és el procés mitjançant el qual el Sol i altres estrelles generen llum i calor. En aquest procés nuclear, l'energia és produïda pel trencament d'àtoms de llum. És la reacció oposada a la fissió, on els isòtops pesats es divideixen.
A la Terra, la fusió nuclear és més fàcil d'aconseguir combinant dos isòtops d'hidrogen: deuteri i triti.
L'hidrogen, format per un sol protó i un electró, és el més lleuger de tots els elements. El deuteri, sovint anomenat «aigua pesada», té un neutró extra en el seu nucli.
Per la seva banda, el triti té dos neutrons addicionals i, per tant, és tres vegades més pesat que l'hidrogen.
Per fortuna, el deuteri es troba en l'aigua de mar. Això vol dir que hi haurà combustible per a la fusió mentre hi hagi aigua al planeta.
referències
- Miller, GT i Spoolman, ES (2015). Environmental Science. Massachusetts: Cengage Learning.
- Miller, GT i Spoolman, ES (2014). Essentials in Ecology. Connecticut: Cengage Learning.
- Cracolice, MS i Peters, EI (2012). Introductory Chemistry: An Active Learning Approach. Califòrnia: Cengage Learning.
- Konya, J. i Nagy, NM (2012). Nuclear and Radiochemistry. Massachusetts: Elsevier.
- Taylor Redd, N. (2012, setembre 19). What is Fission? En Live Science. Recuperat el 02 d'octubre de 2017, de livescience.com.
- Nuclear Fusion. (S / f). En Center for Nuclear Science and Technology Information. Recuperat el 02 d'octubre de 2017, de nuclearconnect.org.