Jedrska reakcija proti kemični reakciji
Vse spremembe v okolju so posledica kemijskih ali jedrskih reakcij. Kaj to pomeni in kako se med seboj razlikujejo, razpravljamo v nadaljevanju.
Kemijska reakcija
Kemična reakcija je postopek pretvorbe sklopa snovi v drug sklop snovi. Snovi na začetku reakcije so znane kot reaktanti, snovi po reakciji pa kot produkti. Ko se en ali več reaktantov pretvori v izdelke, lahko pride do različnih sprememb in energetskih sprememb. Kemične vezi v reaktantih se pretrgajo in nastajajo nove vezi, da nastanejo proizvodi, ki se popolnoma razlikujejo od reaktantov. Ta vrsta kemijske modifikacije je znana kot kemijske reakcije. Kemijske reakcije so opisane z uporabo kemijskih enačb. Obstajajo številne spremenljivke, ki nadzorujejo reakcije. Nekateri od teh dejavnikov so koncentracije reaktantov, katalizatorji, temperatura, učinki topila, pH, včasih koncentracije izdelka itd.s preučevanjem termodinamike in kinetike lahko sklepamo o reakciji in jih nadzorujemo. Termodinamika je preučevanje preobrazbe energije. Ukvarja se le z energijo in položajem ravnotežja v reakciji. Nič ne pove o tem, kako hitro je ravnovesje doseženo. To vprašanje je na področju kinetike.
Hitrost reakcije je preprosto pokazatelj hitrosti reakcije. Torej ga lahko štejemo za parameter, ki določa, kako hitra ali počasna je reakcija. Nekatere reakcije so seveda zelo počasne, zato niti reakcije ne moremo videti, če je ne opazujemo zelo dolgo. Na primer, preperevanje kamnin s kemičnimi postopki je počasna reakcija, ki poteka skozi leta. Nasprotno pa je reakcija kosa kalija z vodo zelo hitra; tako proizvede veliko količino toplote in se šteje za močno reakcijo. Razmislite o naslednji reakciji, kjer reaktanti A in B prehajata v produkta C in D.
a A + b B → c C + d D
Hitrost reakcije lahko podate v smislu enega od 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
Tu so a, b, c in d stehiometrični koeficienti reaktantov in produktov. Za reaktante je enačba hitrosti zapisana z znakom minus, ker se produkti med reakcijo izčrpavajo. Ker pa se izdelki povečujejo, dobijo pozitivne znake.
Jedrska reakcija
Jedra atoma ali subatomski delci sodelujejo v jedrskih reakcijah. Jedrska cepitev in jedrska fuzija sta dve glavni vrsti jedrskih reakcij. Jedrske reakcije se večinoma uporabljajo za pridobivanje energije, saj proizvajajo energijo v veliko večjih gubah kot kemične reakcije. V cepitveni reakciji se veliko nestabilno jedro razdeli na manj stabilna jedra in v tem procesu se sprosti energija. V fuzijski reakciji se združita dve vrsti jeder, ki sproščata energijo.
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 podatomski delci.
• Pri kemijskih reakcijah pride do sprememb v elektronih atomov. Pri jedrskih reakcijah se spremembe pojavijo predvsem v jedru atomov.
• Energija, ki sodeluje pri jedrskih reakcijah, je veliko večja kot pri kemijskih reakcijah.
• Hitrost kemične reakcije je odvisna od dejavnikov, kot so tlak in temperatura, vendar jedrske reakcije niso odvisne od teh dejavnikov, kot kemijske reakcije.
