2023 Autor: Jake Johnson | [email protected]. Zadnja izmjena: 2023-05-24 23:12
Nuklearna hemija, bavi se prirodnim i veštačkim promenama u atomima, posebno u njihovim jezgrima, kao i hemijskim reakcijama radioaktivnih supstanci.
prirodna radioaktivnost je najpoznatiji model nuklearne hemije. Unutar njega, efekti koje izazivaju na supstance, radioaktivne emisije alfa, beta i gama.
Vrste emitovanja:
Radioaktivne supstance imaju nestabilna jezgra i transformišu se u druga jezgra zračenjem alfa, beta ili gama čestica.
Alfa čestice: Takođe poznate kao alfa zraci, oni su jonizovana jezgra He-4, što znači da nemaju odgovarajuće elektrone. Sastoje se od dva protona i dva neutrona. U odsustvu elektrona, električni naboj je pozitivan.
Ova vrsta zračenja je karakteristična za izotope sa visokim atomskim brojem, kao što su uranijum, radijum, torij, itd. Zbog velike količine mase ovih čestica, a zahvaljujući činjenici da se emituju velikom brzinom (oko 107 m/s), pri sudaru sa materijom postepeno gube energiju i tako joniziraju atome, mogu zaustaviti se vrlo brzo, mogu to učiniti čak i sa zrakom ili vodom. Zbog te činjenice imaju malu prodornu moć, njihova interakcija sa ljudskim tijelom nije opasna, jer ne dopiru doproći kroz kožu i može se jednostavno apsorbirati listom papira ili aluminijskom folijom od 0,1 mm. debelo.
Beta čestice: su elektroni zračeni velikom brzinom (blizu brzini svjetlosti), zbog manje mase od alfa čestica, imaju veću moć prodiranja, mogu da prodru u kožu ljudskog bića, ali ne postaju dovoljno prodorni da bi ih potkožno tkivo apsorbiralo. Ove čestice se mogu apsorbirati aluminijskom folijom debljine 0,5 mm ili 1 cm vode.
Gama čestice: Imaju istu prirodu kao X-zrake, ali imaju kraću talasnu dužinu. Radi se o elektromagnetnim zračenjima s prilično velikom snagom prodora, mnogo većom od alfa ili beta čestica, koja mogu bez problema proći kroz ljudsko tijelo. Ove čestice se mogu zaustaviti debljinom od 1 metar betona ili nekoliko cm. olova, zbog ove jake prodorne moći, pri radu sa radioaktivnim izvorima kao što su ovi, mora se koristiti adekvatna zaštita i zaštita.
Nuklearne reakcije:
Nuklearne reakcije uključuju varijacije atoma.
Sa tačnim tehnikama možete pronaći masu atomskog jezgra, koje se sastoji od neutrona (koje zovemo N) i određenog broja protona (koje zovemo Z). Neutroni plus protoni poznati su po nazivu nukleona (kojima ćemo dodijeliti slovo A), odnosno:
A=N+Z
Takođe je moguće izolovati masu protona i masuneutrona, računajući masu svakog posebno. Začudo, zbir obe mase je uvek veći od zbira masa nukleona koji formiraju pomenuto jezgro.
Masa koja nedostaje u ovim jezgrima transformirana je u energiju, objašnjeno Ajnštajnovom poznatom jednačinom:
E=m.c^2
Einstein kaže da je energija E, tijela jednaka masi m, brzinom svjetlosti na kvadratu C^2. Na taj način pokazuje da kada nestane određena količina mase, pojavljuje se ista količina energije. Energija koja se "pojavljuje" poznata je kao vezujuća energija.
Energija vezivanja po nukleonu govori nam količinu mase koju je izgubio svaki nukleon prisutan u jezgru. Poznata je kao energija vezivanja, razbijena po broju nukleona.
Energija vezivanja po nukleonu nije identična za sve elemente, mala je za najlakša jezgra, a maksimalna za srednje teška jezgra tipa gvožđa, ali ponovo postaje manja sa najtežim jezgrama, kao što su olovo ili uranijum. Ovo dokazuje da su jezgra najteže za disocijaciju srednje teška jezgra, na primjer željezo, jer je njihov gubitak mase po nukleonu veći.
Nuklearne reakcije: su transformacije koje se dešavaju u atomskim jezgrima, koje se sastoje od spajanja ili razdvajanja nukleona. Energija koja se oslobađa u nuklearnim reakcijama poznata je kao nuklearna energija.
Pošto su radioaktivne emisije nevidljive, morale su se razvitiRazličite metode za detekciju zračenja. Neke od ovih metoda su: fotografske metode, fluorescentne, komore u oblaku, itd.
Upotreba nuklearnih reaktora za proizvodnju električne energije čini nuklearnu hemiju sve važnijim dijelom nauke za društvo.
