Reactiile nucleare schimba nucleele atomilor, astfel incat atomii sa se schimbe dintr-un element in altul. Cele doua tipuri de baza ale reactiilor nucleare sunt fisiunea si fuziunea nucleara. Uneori, oamenii au dificultati in a-si aminti care este fisiunea si care este fuziunea. Tot ce trebuie sa tineti minte este ca “fuziune” inseamna “contopire”, prin urmare, reactiile de fuziune reprezinta imbinarea atomilor mai usori pentru a forma atomi mai grei. Cuvantul “fisiune” inseamna “divizare”, prin urmare, aceasta reactie implica divizarea atomilor grei in elemente mai usoare.
Fuziunea nucleara
Cea mai simpla reactie de fuziune nucleara este transformarea hidrogenului in heliu. Patru atomi de hidrogen fuzioneaza pentru a crea un singur atom de heliu si unele produse derivate, inclusiv energie. La fel ca cele mai multe reactii nucleare, aceasta transformare nu se petrece intr-un singur pas. Cei patru atomi de hidrogen fuzioneaza intr-un singur atom de heliu, in decursul mai multor etape. Aceasta reactie elibereaza energie deoarece atomul de heliu care a fost produs are masa usor mai mica decat cei patru atomi de hidrogen care au inceput reactia. In toate reactiile nucleare producatoare de energie, masa totala a produselor rezultate dupa reactie este mai mica decat masa totala dinainte de reactie. Masa pierduta este transformata in energie.
Transformarea hidrogenului in heliu este cea mai frecventa reactie de fuziune nucleara. Aceste reactii ofera energie soarelui nostru si celorlalte stele. Cand se termina proviziile de hidrogen, stelele masive pot ajunge sa fuzioneze elemente mult mai grele, pana ajung la fier. Fuzionarea atomilor mai grei este un proces care consuma energia, mai degraba decat sa o elibereze. Prin urmare, reactiile de fuziune care creeaza atomi mai grei decat fierul pot avea loc numai in cazul in care exista o abundenta de energie, cum ar fi atunci cand o stea masiva explodeaza ca o supernova. Fierul este granita dintre fuziune si fisiune.
Fisiunea nucleara
In reactiile de fisiune nucleara, atomii elementelor mai grele (cum ar fi uraniul sau plutoniul) sunt divizati pentru a forma elemente mai usoare. Ca si reactiile de fuziune, reactiile de fisiune nucleara urmeaza o serie de etape. In mod normal, elementele mai usoare decat fierul nu sunt supuse reactiilor de fisiune nucleara, deoarece acestea necesita energie, mai degraba decat sa o elibereze. Atunci cand atomii mai grei decat atomii de fier sunt supusi reactiilor de fisiune nucleara, este eliberata energie, deoarece masa totala a produselor rezultate este mai mica decat masa initiala. Masa suplimentara este transformata in energie.
Exemple de reactii de fuziune si fisiune
Centralele nucleare produc energie prin reactii de fisiune nucleara. Combustibilul utilizat de acestea il reprezinta elementele radioactive, cum ar fi uraniul. Adeseori, produsele rezultate in urma acestor reactii sunt deasemenea radioactive. Cu masuri de precautie adecvate, energia nucleara poate fi sigura, insa multi oameni se tem de combustibilii radioactivi si de produsele finale ale acestora. Multi oameni de stiinta lucreaza pentru a produce reactii de fuziune nucleara controlate, insa pana acum nu au avut succes. Daca reusesc, atunci combustibilul si produsele finale (hidrogenul si heliul) nu vor fi periculos de radioactive.
Reactiile de fuziune nucleara necesita temperaturi foarte ridicate, cum sunt cele gasite in nucleul soarelui nostru. Cativa oameni de stiinta sustin ca au produs reactii de fuziune la rece, cand au fuzionat hidrogenul in heliu la temperatura camerei. Daca acest lucru ar fi intr-adevar posibil, asemenea reactii ar ajuta foarte mult omenirea in ceea ce priveste problema energiei. Cu toate acestea, alti oameni de stiinta nu au reusit sa recreeze acest experiment, iar afirmatiile legate de fuziunea la rece au fost discreditate.
Armele nucleare pot folosi fie fuziunea nucleara, fie fisiunea nucleara. Bombele atomice utilizeaza fisiunea nucleara a atomilor de plutoniu sau uraniu pentru a-si produce explozia. Bombele cu hidrogen, care sunt mai puternice, isi produc energia prin fuzionarea hidrogenului in heliu. Reactiile de fuziune si fisiune nucleara joaca un rol important in producerea energiei solare si nucleare. Acestea alimenteaza si cele mai periculoase arme pe care le cunoastem.
