"Institute of Educational Policy" Books
3.4 ΠΥΡΗΝΙΚΕΣ ΑΝΤΙΔΡΑΣΕΙΣ
Κατά το βομβαρδισμό πυρήνων - στόχων με κινούμενα σωματίδια συχνά παρατηρούνται νέοι πυρήνες μετά την κρούση. Τέτοιες κρούσεις ονομάζονται πυρηνικές αντιδράσεις.
Ο Rutherford ήταν ο πρώτος που παρατήρησε πυρηνικές αντιδράσεις κατά το βομβαρδισμό πυρήνων αζώτου με σωμάτια α. Η διαδικασία που συνέβη μπορεί να παρασταθεί ως εξής: Στις πυρηνικές αντιδράσεις ισχύουν οι νόμοι διατήρησης του φορτίου, της ορμής και της ενέργειας. Στην τελευταία συμπεριλαμβάνονται η κινητική ενέργεια και η ενέργεια που αντιστοιχεί στη μάζα ηρεμίας. Ένας πρόσθετος νόμος διατήρησης είναι η διατήρηση του συνολικού αριθμού των νουκλεονίων. Στην παραπάνω αντίδραση η διατήρηση αυτή επιβεβαιώνεται από την εξισορρόπηση των μαζικών αριθμών στα δύο μέλη της αντίδρασης. Επίσης η διατήρηση του φορτίου επιβάλλει να ισούται το άθροισμα των αρχικών ατομικών αριθμών με το άθροισμα των τελικών ατομικών αριθμών.
Η διαφορά των μαζών ηρεμίας πριν και μετά την αντίδραση προσδιορίζει την ενέργεια Q της αντίδρασης, σύμφωνα με την ισοδυναμία μάζας και ενέργειας.
Έτσι στην αντίδραση A+Β --> Γ+Δ η ενέργεια Q της αντίδρασης ορίζεται ως: A B Q (M M MG MD )c = + - - (3.7) Όταν το Q είναι θετικό, η μάζα των προϊόντων είναι μικρότερη από αυτήν των αντιδρώντων, ενώ η κινητική ενέργεια των προϊόντων είναι μεγαλύτερη. Μια τέτοια αντίδραση ονομάζεται εξώθερμη. Όταν το Q είναι αρνητικό, η μάζα των προϊόντων είναι μεγαλύτερη και η κινητική τους ενέργεια αντίστοιχα μικρότερη. Μια τέτοια αντίδραση ονομάζεται ενδόθερμη.