Reakcje jądrowe
Reakcje jądrowe to przemiany jąder atomowych, które zachodzą w wyniku ich wzajemnego oddziaływania lub oddziaływania z cząstkami elementarnymi. W wyniku tych reakcji powstają nowe jądra atomowe, izotopy tego samego pierwiastka lub jądra w różnych stanach energetycznych.
Reakcje jądrowe dzielą się na:
- Reakcje syntezy: powstawanie jąder o większej liczbie atomowej lub masowej z jąder lżejszych.
- Reakcje rozpadu: produkty reakcji mają mniejsze liczby atomowe lub masowe niż substraty.
Notacja reakcji jądrowych
Reakcje jądrowe zapisuje się w postaci równań, podobnie jak reakcje chemiczne, z substratami po lewej stronie i produktami po prawej. Przykład reakcji między litem-6 a deuterem można zapisać jako:
Wiele reakcji można przedstawić w skróconej formie, na przykład jako A(b,c)D, co odpowiada równaniu A + b → c + D. Używane są także symbole dla często występujących cząstek, na przykład:
- n – neutron
- p – proton
- d – deuteron
- t – tryton
- α – cząstka alfa
- β− – cząstka beta minus
- β+ – cząstka beta plus
- γ – foton promieniowania gamma
Reakcje jądrowe w naturze
Reakcje jądrowe są powszechnie występującymi procesami w naturze. Synteza jądrowa zachodzi na masową skalę w gwiazdach, podczas gdy reakcje rozszczepienia mają miejsce w skorupie ziemskiej oraz w atmosferze, często na skutek promieniowania kosmicznego.
Wymuszone reakcje jądrowe
Reakcje jądrowe mogą być wywołane oddziaływaniem z inną cząstką lub promieniowaniem. Proces ten prowadzi do powstawania nowych jąder i cząstek. Istnieją różne typy reakcji, w tym:
- Reakcje dwuciałowe: X + a → Y + b
- Zderzenie elastyczne: X + a → X + a (energia kinetyczna pozostaje niezmieniona)
- Wychwyt radiacyjny: X + a → Y + γ
Historia
Odkrycie reakcji jądrowych jest związane z pracami Ernesta Rutherforda i Marii Skłodowskiej-Curie. Rutherford przeprowadził pierwszą wymuszoną reakcję jądrową w 1919 roku, bombardując azot cząstkami alfa, co doprowadziło do powstania izotopu tlenu i protonów.
