Jedrska reakcija proti kemični reakciji
Vse spremembe v okolju so posledica kemičnih ali jedrskih reakcij. Kaj ti pomenijo in kako se med seboj razlikujejo, je opisano spodaj.
Kemijska reakcija
Kemijska reakcija je proces pretvorbe množice snovi v drugo skupino snovi. Snovi na začetku reakcije so znane kot reaktanti, snovi po reakciji pa kot produkti. Ko se eden ali več reaktantov pretvarja v produkte, gredo lahko skozi različne modifikacije in energetske spremembe. Kemične vezi v reaktantih se trgajo in nastajajo nove vezi, ki ustvarjajo produkte, ki so popolnoma drugačni od reaktantov. Ta vrsta kemične modifikacije je znana kot kemične reakcije. Kemijske reakcije so opisane s kemijskimi enačbami. Obstajajo številne spremenljivke, ki nadzorujejo reakcije. Nekateri od teh dejavnikov so koncentracije reaktantov, katalizatorjev, temperatura, učinki topil, pH in včasih koncentracije produktov itd. V glavnem s preučevanjem termodinamike in kinetike lahko potegnemo številne zaključke o reakciji in jih nadzorujemo. Termodinamika preučuje transformacije energije. Ukvarja se le z energijo in položajem ravnotežja v reakciji. O tem, kako hitro je doseženo ravnovesje, ni treba povedati. To vprašanje je v domeni kinetike.
Hitrost reakcije je preprosto pokazatelj hitrosti reakcije. Torej ga lahko obravnavamo kot parameter, ki določa, kako hitra ali kako počasna je reakcija. Seveda so nekatere reakcije zelo počasne, zato reakcije ne moremo niti videti, če je ne opazujemo zelo dolgo. Na primer, preperevanje kamnin s kemičnimi procesi je počasna reakcija, ki poteka z leti. Nasprotno pa je reakcija koščka kalija z vodo zelo hitra; tako proizvaja veliko količino toplote in se šteje za močno reakcijo. Razmislite o naslednji reakciji, kjer reaktanta A in B preideta v produkta C in D.
a A + b B → c C + d D
Hitrost reakcije je mogoče podati v smislu dveh reaktantov ali produktov.
Stopnja=-1/a × d[A]/dt=-1/b × d[B]/dt=1/c × d[C]/dt=1/d × d[D] /dt
Tukaj so a, b, c in d stehiometrični koeficienti reaktantov in produktov. Za reaktante je enačba hitrosti zapisana z znakom minus, ker se produkti zmanjšujejo med potekom reakcije. Ker pa se izdelki povečujejo, dobivajo pozitivne znake.
Jedrska reakcija
V jedrskih reakcijah sodelujejo jedra atoma ali subatomski delci. Jedrska fisija in jedrska fuzija sta dve glavni vrsti jedrskih reakcij. Jedrske reakcije se večinoma uporabljajo za pridobivanje energije, saj proizvajajo energijo v veliko večjih količinah kot kemične reakcije. Pri reakciji cepitve se veliko nestabilno jedro razcepi na manjša stabilna jedra in pri tem se sprosti energija. Pri fuzijski reakciji se združita dve vrsti jeder, pri čemer se sprosti energija.
Kakšna je razlika med jedrsko in kemično reakcijo?
• V kemijskih reakcijah atomi, ioni, molekule ali spojine delujejo kot reaktanti, medtem ko v jedrskih reakcijah sodelujejo jedra atomov ali subatomski delci.
• Pri kemijskih reakcijah pride do sprememb v elektronih atomov. Pri jedrskih reakcijah pride do sprememb predvsem v atomskem jedru.
• Energija, vključena v jedrske reakcije, je veliko višja od energije pri kemičnih reakcijah.
• Hitrost kemijske reakcije je odvisna od dejavnikov, kot sta tlak in temperatura, vendar jedrske reakcije niso odvisne od teh dejavnikov, kot so kemijske reakcije.
