Kodolreakcija pret ķīmisko reakciju
Visas izmaiņas, kas notiek vidē, ir saistītas vai nu ķīmisku, vai kodolreakciju rezultātā. Ko tie nozīmē un kā tie atšķiras viens no otra, ir apspriests tālāk.
Ķīmiskā reakcija
Ķīmiskā reakcija ir vielu kopas pārvēršanas process citā vielu kopā. Vielas reakcijas sākumā ir pazīstamas kā reaģenti, un vielas pēc reakcijas sauc par produktiem. Kad viens vai vairāki reaģenti pārvēršas produktos, tie var tikt pakļauti dažādām modifikācijām un enerģijas izmaiņām. Ķīmiskās saites reaģentos pārtrūkst, un veidojas jaunas saites, lai radītu produktus, kas pilnīgi atšķiras no reaģentiem. Šāda veida ķīmiskās modifikācijas ir pazīstamas kā ķīmiskās reakcijas. Ķīmiskās reakcijas tiek aprakstītas, izmantojot ķīmiskos vienādojumus. Ir daudzi mainīgie, kas kontrolē reakcijas. Daži no šiem faktoriem ir reaģentu koncentrācijas, katalizatori, temperatūra, šķīdinātāja iedarbība, pH, dažreiz arī produkta koncentrācija utt. Galvenokārt, pētot termodinamiku un kinētiku, mēs varam izdarīt daudzus secinājumus par reakciju un tos kontrolēt. Termodinamika ir enerģijas transformāciju izpēte. Tas attiecas tikai uz enerģētiku un līdzsvara stāvokli reakcijā. Tam nav nekā sakāma par to, cik ātri tiek sasniegts līdzsvars. Šis jautājums ir kinētikas jomā.
Reakcijas ātrums ir vienkārši reakcijas ātruma rādītājs. Tātad to var uzskatīt par parametru, kas nosaka, cik ātra vai lēna ir reakcija. Protams, dažas reakcijas ir ļoti lēnas, tāpēc mēs pat nevaram redzēt reakcijas norisi, ja vien mēs to nenovērojam ļoti ilgu laiku. Piemēram, iežu nodilšana ķīmisko procesu rezultātā ir lēna reakcija, kas notiek gadu gaitā. Turpretim kālija gabala reakcija ar ūdeni ir ļoti ātra; tādējādi radot lielu daudzumu siltuma, un to uzskata par spēcīgu reakciju. Apsveriet šādu reakciju, kur reaģenti A un B nonāk produktos C un D.
a A + b B → c C + d D
Reakcijas ātrumu var norādīt kā vienu no diviem reaģentiem vai produktiem.
Likums=-1/a × d[A]/dt=-1/b × d[B]/dt=1/c × d[C]/dt=1/d × d[D] /dt
Šeit a, b, c un d ir reaģentu un produktu stehiometriskie koeficienti. Reaģentiem ātruma vienādojums tiek rakstīts ar mīnusa zīmi, jo reakcijas gaitā produkti izsīkst. Tomēr, palielinoties produktu skaitam, tiem tiek dotas pozitīvas pazīmes.
Kodolreakcija
Atoma kodoli vai subatomiskās daļiņas piedalās kodolreakcijās. Kodola skaldīšana un kodolsintēze ir divi galvenie kodolreakciju veidi. Kodolreakcijas galvenokārt tiek izmantotas enerģijas iegūšanai, jo tās ražo enerģiju daudz lielākās reizes nekā ķīmiskās reakcijas. Sadalīšanās reakcijā liels nestabils kodols tiek sadalīts mazākos stabilos kodolos, un šajā procesā tiek atbrīvota enerģija. Kodolsintēzes reakcijā divu veidu kodoli tiek apvienoti kopā, atbrīvojot enerģiju.
Kāda ir atšķirība starp kodolreakciju un ķīmisko reakciju?
• Ķīmiskajās reakcijās atomi, joni, molekulas vai savienojumi darbojas kā reaģenti, savukārt kodolreakcijās piedalās atomu kodoli vai subatomiskās daļiņas.
• Ķīmiskajās reakcijās izmaiņas notiek atomu elektronos. Kodolreakcijās izmaiņas galvenokārt notiek atomu kodolā.
• Kodolreakcijās iesaistītā enerģija ir daudz lielāka nekā ķīmiskajās reakcijās.
• Ķīmiskās reakcijas ātrums ir atkarīgs no tādiem faktoriem kā spiediens un temperatūra, taču kodolreakcijas nav atkarīgas no šiem faktoriem, kā to dara ķīmiskās reakcijas.
