Nukleáris reakció vs kémiai reakció
A környezetben végbemenő összes változás kémiai vagy nukleáris reakciók következménye. Az alábbiakban tárgyaljuk, hogy ezek mit jelentenek, és miben különböznek egymástól.
Kémiai reakció
A kémiai reakció egy anyagcsoport másik anyagcsoporttá történő átalakításának folyamata. A reakció elején lévő anyagokat reagenseknek, a reakció utáni anyagokat pedig termékeknek nevezzük. Amikor egy vagy több reagens termékké alakul, különböző módosulásokon és energiaváltozásokon mennek keresztül. A reagensekben lévő kémiai kötések megszakadnak, és új kötések jönnek létre, amelyek olyan termékeket hoznak létre, amelyek teljesen különböznek a reaktánsoktól. Az ilyen kémiai módosításokat kémiai reakcióknak nevezik. A kémiai reakciókat kémiai egyenletek segítségével írjuk le. A reakciókat számos változó szabályozza. Néhány ilyen tényező a reaktánsok koncentrációja, katalizátorok, hőmérséklet, oldószerhatások, pH, néha a termék koncentrációja stb. Főleg a termodinamika és a kinetika tanulmányozásával sok következtetést vonhatunk le egy reakcióról és szabályozhatjuk azokat. A termodinamika az energia átalakulásának tudománya. Csak az energiával és az egyensúlyi helyzettel foglalkozik a reakcióban. Nincs mit mondani arról, hogy milyen gyorsan jön létre az egyensúly. Ez a kérdés a kinetika területéhez tartozik.
A reakciósebesség egyszerűen a reakció sebességének jelzése. Tehát tekinthető olyan paraméternek, amely meghatározza, hogy milyen gyors vagy lassú a reakció. Természetesen egyes reakciók nagyon lassúak, így nem is láthatjuk a reakciót, hacsak nem figyeljük nagyon sokáig. Például a kőzetek kémiai folyamatok általi mállása lassú reakció, amely évek során megy végbe. Ezzel szemben egy darab kálium reakciója vízzel nagyon gyors; így nagy mennyiségű hőt termel, és ezt erőteljes reakciónak tekintik. Tekintsük a következő reakciót, ahol az A és B reagensek a C és D termékekbe kerülnek.
a A + b B → c C + d D
A reakció sebességét két reaktáns vagy termék formájában is megadhatjuk.
Arány=-1/a × d[A]/dt=-1/b × d[B]/dt=1/c × d[C]/dt=1/d × d[D] /dt
Itt a, b, c és d a reaktánsok és termékek sztöchiometrikus együtthatói. A reagensek esetében a sebességi egyenletet mínuszjellel írjuk, mivel a reakció előrehaladtával a termékek kimerülnek. A termékek bővülésével azonban pozitív jeleket kapnak.
Nukleáris reakció
Az atommagok vagy a szubatomi részecskék magreakciókban vesznek részt. Az atommaghasadás és a magfúzió a magreakciók két fő típusa. A nukleáris reakciókat főként energia előállítására használják, mivel sokkal több energiát termelnek, mint a kémiai reakciók. A hasadási reakció során egy nagy instabil mag kisebb-stabil atommagokra bomlik, és a folyamat során energia szabadul fel. A fúziós reakció során kétféle atommag egyesül, energia szabadul fel.
Mi a különbség a nukleáris és a kémiai reakció között?
• A kémiai reakciókban az atomok, ionok, molekulák vagy vegyületek reagensként működnek, míg a nukleáris reakciókban atommagok vagy szubatomi részecskék vesznek részt.
• A kémiai reakciókban a változások az atomok elektronjaiban mennek végbe. A magreakciókban a változások főként az atomok magjában mennek végbe.
• A nukleáris reakciókban részt vevő energia sokkal nagyobb, mint a kémiai reakcióké.
• A kémiai reakció sebessége olyan tényezőktől függ, mint a nyomás és a hőmérséklet, de a nukleáris reakciók nem függenek ezektől a tényezőktől, ahogy a kémiai reakciók.
