¿En qué se diferencia una reacción nuclear de la termonuclear?

En principio, las frases "reacción nuclear" y "reacción termonuclear" se pueden interpretar de manera diferente, pero en el contexto que nos interesa, estos términos se entienden comúnmente en el primer caso "reacción de fisión nuclear", y en el segundo - "reacción de síntesis núcleos ”(fusión nuclear).

Imagínate brevemente a los físicos nucleares.

Casi toda la materia que nos rodea está formada por las partículas más pequeñas: átomos de diferentes tipos. Los átomos en sí mismos son en muchos aspectos similares entre sí: en el núcleo de cada átomo hay un núcleo (representa aproximadamente el 99.9% de la masa total del átomo y está cargado positivamente ) y "electrones que giran en círculos" a su alrededor en cantidades equivalentes que dependen numéricamente del tipo de átomo que elijamos. En general, los átomos en condiciones normales no están cargados eléctricamente.

A diferencia del núcleo entero de una avellana, el núcleo de un átomo es más complicado: contiene dos tipos de partículas: neutrones no cargados y protones positivos. En teoría, debido a la presencia de una carga positiva en los protones, el núcleo debería haber sido "destrozado" de inmediato por las fuerzas de la repulsión de Coulomb (después de todo, ¡las cargas similares se comportan en la naturaleza en la medida de lo posible!). Fuerzas nucleares poderosas, que a distancias acordes con el tamaño del núcleo, resultan ser mucho más fuertes que la repulsión de Coulomb. Así es como existe un átomo: los electrones "flutean" afuera, y los protones y neutrones conducen algún tipo de "danza mutua" dentro del núcleo.

Reacción nuclear

La sutileza radica en el hecho de que no todas las combinaciones teóricamente posibles de protones y neutrones "son capaces de vivir en paz": una parte de ellas es básicamente imposible de crear y la otra parte se comporta de manera inestable: con cierta probabilidad, tal "comunidad de danzantes" se desintegra espontáneamente. Los fragmentos con la liberación de energía son los núcleos de varios elementos radiactivos.

Y ahora por un tiempo "reentrenamiento" en astrofísicos

Después de leer el párrafo anterior, surge una pregunta razonable: ¿de dónde proviene una variedad tan salvaje de átomos ordinarios y radiactivos que ahora vemos a nuestro alrededor? Hablando de manera simple y descuidando una serie de sutilezas, luego, en la visión de la ciencia moderna, después de la aparición del Universo, prácticamente no había otros átomos en él, excepto el átomo de hidrógeno más simple (núcleo de protones con un electrón) y helio.

Bajo la influencia de la gravedad de las gigantescas nubes de hidrógeno, aparecieron las primeras estrellas donde comenzó la reacción de síntesis: si los átomos de hidrógeno se aprietan y se recalientan, algunos núcleos de protones logran superar la repulsión electrostática y convergen tanto que las fuerzas nucleares los obligan a unirse en un solo núcleo, e incidentalmente Se libera energía, debido a que la estrella "brilla y se calienta". La reacción de fusión nuclear es más eficiente energéticamente para los núcleos de hidrógeno, sin embargo, incluso los núcleos más pesados ​​"con un chirrido" pueden entrar en ella, sintetizando núcleos más masivos (carbono, oxígeno, etc.).

Sin embargo, tan pronto como se trata de hierro, la "celebración perpetua y la diversión" termina inmediatamente: la síntesis de hierro ya no se acompaña de la liberación de energía, y todas las reacciones de energía en la estrella desaparecen, y la acumulación de núcleos de hierro "mata" a una estrella bastante masiva, explota como una supernova, dispersándose en el espacio alrededor de sí mismo su sustancia (al pasar, notamos que nuestro Sol pertenece a la tercera generación de estrellas, que surge de la sustancia que queda después de la "muerte" de las dos primeras). Es en el momento de la "muerte" de la estrella que nacen los núcleos que son más pesados ​​que el hierro, cuando monstruosos en poder y concentración, los flujos de neutrones y protones interactúan con el resto de la sustancia de la estrella "moribunda". Aquí también surgen elementos radiactivos pesados, que "almacenan" en sí mismos durante un tiempo la energía que luego se libera durante su descomposición.

Resumamos

  1. Entonces, una reacción nuclear en general es la interacción de un núcleo con algún otro núcleo o partícula elemental, como resultado de lo cual la composición y / o estructura del núcleo puede cambiar.
  2. La reacción termonuclear (reacción de fusión) es un tipo de reacción nuclear en la que los núcleos atómicos más ligeros se combinan en los más pesados ​​debido a la energía cinética de su movimiento térmico.
  3. La reacción de desintegración nuclear (reacción de fisión) es un tipo de reacción nuclear en la cual un núcleo espontáneamente o bajo la acción de una partícula externa se divide en dos o tres fragmentos (núcleos / partículas más ligeros).

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