Tuumareaktsioon vs keemiline reaktsioon
Kõik keskkonnas toimuvad muutused on tingitud kas keemilistest või tuumareaktsioonidest. Mida need tähendavad ja kuidas need üksteisest erinevad, käsitletakse allpool.
Keemiline reaktsioon
Keemiline reaktsioon on protsess, mis muudab ainete hulga teiseks ainete kogumiks. Reaktsiooni alguses olevaid aineid tuntakse reaktiividena ja reaktsioonijärgseid aineid produktidena. Kui üks või mitu reaktiivi muunduvad toodeteks, võivad nad läbi viia erinevaid modifikatsioone ja energia muutusi. Reagentides olevad keemilised sidemed purunevad ja moodustuvad uued sidemed, et tekitada reaktiividest täiesti erinevad tooted. Sellist keemilist modifikatsiooni nimetatakse keemilisteks reaktsioonideks. Keemilisi reaktsioone kirjeldatakse keemiliste võrrandite abil. Reaktsioone kontrollib arvukalt muutujaid. Mõned neist teguritest on reaktiivide kontsentratsioonid, katalüsaatorid, temperatuur, lahusti mõju, pH ja mõnikord toote kontsentratsioonid jne.termodünaamikat ja kineetikat uurides saame reaktsiooni kohta teha palju järeldusi ja neid kontrollida. Termodünaamika on energia muundumiste uurimine. See on seotud ainult energeetilise ja tasakaalu asendiga reaktsioonis. Selle tasakaalu saavutamise kiiruse kohta pole midagi öelda. See küsimus kuulub kineetika valdkonda.
Reaktsioonikiirus näitab lihtsalt reaktsiooni kiirust. Nii et seda võib pidada parameetriks, mis määrab, kui kiire või aeglane reaktsioon on. Mõni reaktsioon on loomulikult väga aeglane, nii et me ei näe reaktsiooni toimumist isegi siis, kui seda väga kaua jälgime. Näiteks kivimite ilmastikuolud keemiliste protsesside abil on aeglane reaktsioon, mis toimub aastate jooksul. Seevastu kaaliumitüki reageerimine veega on väga kiire; seega tekitades suures koguses soojust ja seda peetakse jõuliseks reaktsiooniks. Mõelge järgmisele reaktsioonile, kus reagendid A ja B lähevad produktidesse C ja D
a A + b B → c C + d D
Reaktsiooni kiiruse võib anda kas kahe reagendi või saaduse kujul.
Kiirus = -1 / a × d [A] / dt = -1 / b × d [B] / dt = 1 / c × d [C] / dt = 1 / d × d [D] / dt
Siin on a, b, c ja d reagentide ja saaduste stöhhiomeetrilised koefitsiendid. Reagentide jaoks on kiiruse võrrand kirjutatud miinusmärgiga, kuna reaktsiooni kulgedes on tooted ammenduvad. Kuid kuna tooteid suureneb, antakse neile positiivseid märke.
Tuumareaktsioon
Tuuma reaktsioonides osalevad aatomi tuumad või subatoomsed osakesed. Tuuma lõhustumine ja tuumasüntees on tuumareaktsioonide kaks peamist tüüpi. Tuumareaktsioone kasutatakse peamiselt energia tootmiseks, kuna see toodab energiat palju kõrgemates voltides kui keemilised reaktsioonid. Lõhustumisreaktsioonis jaguneb suur ebastabiilne tuum väiksemateks stabiilseteks tuumadeks ja selle käigus vabaneb energia. Termotuumasünteesi reaktsioonis ühendatakse kahte tüüpi tuuma, vabastades energiat.
Mis vahe on tuuma- ja keemiareaktsioonil?
• Keemilistes reaktsioonides toimivad aatomid, ioonid, molekulid või ühendid reageerijatena, samas kui tuumareaktsioonides osalevad aatomite tuumad või aatomiosakesed.
• Keemilistes reaktsioonides toimuvad muutused aatomite elektronides. Tuumareaktsioonides toimuvad muutused peamiselt aatomite tuumas.
• Tuumareaktsioonides osalev energia on palju suurem kui keemiliste reaktsioonide energia.
• Keemilise reaktsiooni kiirus sõltub sellistest teguritest nagu rõhk ja temperatuur, kuid tuumareaktsioonid ei sõltu neist teguritest, nagu keemilised reaktsioonid.
