Ядролық реакция және химиялық реакция
Қоршаған ортада болып жатқан барлық өзгерістер химиялық немесе ядролық реакцияларға байланысты. Бұл нені білдіреді және олардың бір-бірінен айырмашылығы төменде талқыланады.
Химиялық реакция
Химиялық реакция – бұл заттар жиынтығының басқа заттар жиынтығына айналу процесі. Реакцияның басындағы заттар әрекеттесуші заттар, ал реакциядан кейінгі заттар өнімдер деп аталады. Бір немесе бірнеше реактивтер өнімдерге айналғанда, олар әртүрлі модификациялар мен энергия өзгерістерінен өтуі мүмкін. Реактивтердегі химиялық байланыстар үзілуде және реактивтерден мүлде басқа өнімдер пайда болу үшін жаңа байланыстар пайда болады. Мұндай химиялық модификация химиялық реакциялар деп аталады. Химиялық реакциялар химиялық теңдеулердің көмегімен сипатталады. Реакцияларды басқаратын көптеген айнымалылар бар. Бұл факторлардың кейбіреулері әрекеттесуші заттардың концентрациясы, катализаторлар, температура, еріткіш әсерлері, рН, кейде өнім концентрациясы т.б. болып табылады. Негізінен термодинамика мен кинетиканы зерттей отырып, реакция туралы көптеген қорытындылар жасауға және оларды басқаруға болады. Термодинамика энергияның түрленуін зерттейді. Ол тек реакциядағы тепе-теңдіктің энергиясы мен позициясына қатысты. Тепе-теңдікке қаншалықты жылдам жеткені туралы ештеңе айта алмайды. Бұл сұрақ кинетика доменінде.
Реакция жылдамдығы жай ғана реакция жылдамдығының көрсеткіші болып табылады. Сондықтан оны реакцияның қаншалықты жылдам немесе қаншалықты баяу екенін анықтайтын параметр ретінде қарастыруға болады. Әрине, кейбір реакциялар өте баяу жүреді, сондықтан біз оны өте ұзақ уақыт бақыламасақ, реакцияның жүріп жатқанын көре алмаймыз. Мысалы, тау жыныстарының химиялық процестермен үгітілуі – жылдар бойы жүретін баяу реакция. Керісінше, калий бөлігінің сумен реакциясы өте жылдам; осылайша көп мөлшерде жылу шығарады және ол күшті реакция ретінде қарастырылады. А және В реагенттері C және D өнімдеріне түсетін келесі реакцияны қарастырыңыз.
a A + b B → c C + d D
Реакция жылдамдығын екі әрекеттесуші заттың немесе өнімнің кез келгені бойынша беруге болады.
Бағдар=-1/a × d[A]/dt=-1/b × d[B]/dt=1/c × d[C]/dt=1/d × d[D] /dt
Мұнда, a, b, c және d - әрекеттесуші заттар мен өнімдердің стехиометриялық коэффициенттері. Әрекеттесуші заттар үшін жылдамдық теңдеуі минус белгісімен жазылады, өйткені реакция жүріп жатқанда өнімдер азаяды. Дегенмен, өнімдер көбейген сайын оларға оң белгілер беріледі.
Ядролық реакция
Атомның ядролары немесе субатомдық бөлшектер ядролық реакцияларға қатысады. Ядролық бөліну және ядролық синтез - ядролық реакциялардың екі негізгі түрі. Ядролық реакциялар негізінен энергия алу үшін қолданылады, өйткені ол химиялық реакцияларға қарағанда әлдеқайда жоғары қатпарларда энергия шығарады. Бөліну реакциясында үлкен тұрақсыз ядро кішігірім тұрақты ядроларға бөлінеді және бұл процесте энергия бөлінеді. Біріктіру реакциясында ядролардың екі түрі біріктіріліп, энергия бөлінеді.
Ядролық және химиялық реакцияның айырмашылығы неде?
• Химиялық реакцияларда атомдар, иондар, молекулалар немесе қосылыстар әрекеттесетін зат ретінде әрекет етеді, ал ядролық реакцияларға атомдардың ядролары немесе атомдық бөлшектер қатысады.
• Химиялық реакцияларда өзгерістер атомдардың электрондарында болады. Ядролық реакцияларда өзгерістер негізінен атомдардың ядросында болады.
• Ядролық реакцияларға қатысатын энергия химиялық реакцияларға қарағанда әлдеқайда жоғары.
• Химиялық реакцияның жылдамдығы қысым мен температура сияқты факторларға байланысты, бірақ химиялық реакциялар сияқты ядролық реакциялар бұл факторларға тәуелді емес.
