핵 변화는 특정 동위 원소의 핵이 자발적으로 변경하거나 두 개 이상의 서로 다른 동위 원소로 변경해야하는 과정입니다.
물질의 핵 변화의 세 가지 주요 유형은 자연 방사성 붕괴, 핵분열 및 핵융합입니다.
핵 외에도 물질의 다른 두 가지 변화는 물리적 및 화학적입니다. 첫 번째는 화학 성분의 변화를 의미하지 않습니다. 알루미늄 호일 조각을 잘라도 여전히 알루미늄 호일입니다.
화학적 변화가 발생하면 관련된 물질의 화학적 구성도 바뀝니다. 예를 들어, 연소하는 석탄은 산소와 결합하여 이산화탄소 (CO2)를 형성합니다.
핵 변화와 그 주요 유형
방사성 자연 붕괴
방사성 동위 원소가 알파 또는 베타 입자를 방출 할 때 요소의 변형, 즉 한 요소에서 다른 요소로의 변화가 있습니다.
따라서 결과 동위 원소는 원래 동위 원소와 다른 수의 양성자를 갖습니다. 그런 다음 핵 변화가 발생합니다. 원래의 물질 (동위 원소)이 파괴되어 새로운 물질 (동위 원소)을 형성합니다.
이런 의미에서 자연 방사성 동위 원소는 지구 형성 이후 존재 해 왔으며 대기의 원자와 우주선의 핵 반응에 의해 지속적으로 생성됩니다. 이러한 핵 반응은 우주의 요소를 일으 킵니다.
이러한 유형의 반응은 안정된 방사성 동위 원소를 생성하며, 대부분의 반감기는 수십억 년입니다.
그러나 이러한 방사성 동위 원소는 지구의 자연 조건 하에서는 형성 될 수 없습니다.
방사능 붕괴의 결과로 그 양과 방사능이 점차 감소했습니다. 그러나 이러한 긴 반감기로 인해 지금까지 방사능이 상당했습니다.
핵분열에 의한 핵 변화
원자의 중심핵은 양성자와 중성자를 포함합니다. 핵분열에서이 핵은 방사성 붕괴에 의해 또는 중성미자 (neutrinos)로 알려진 다른 아 원자 입자에 의해 충격을 받아 분열됩니다.
결과 조각은 원래 코어보다 결합 된 질량이 적습니다. 이 손실 된 질량은 핵 에너지로 변환됩니다.
이러한 방식으로 원자력 발전소는 제어 된 반응을 수행하여 에너지를 방출합니다. 제어 된 핵분열은 매우 가벼운 중성미자가 원자의 핵을 공격 할 때 발생합니다.
이것은 부서져서 두 개의 더 작고 비슷한 크기의 핵을 생성합니다. 파괴는 시술을 시작한 중성자의 200 배에 달하는 상당한 양의 에너지를 방출합니다.
그 자체로 이러한 종류의 핵 변화는 에너지 원으로서 큰 잠재력을 가지고 있습니다. 그러나 이는 특히 안전 및 환경과 관련된 여러 문제의 원인입니다.
융합에 의한 핵 변화
융합은 태양과 다른 별이 빛과 열을 생성하는 과정입니다. 이 핵 과정에서 에너지는 빛의 원자가 파괴되어 생성됩니다. 무거운 동위 원소가 분열하는 핵분열에 대한 반대 반응입니다.
지구상에서 핵융합은 중수소와 삼중 수소라는 두 개의 수소 동위 원소를 결합하여 달성하기 더 쉽습니다.
단일 양성자와 전자로 구성된 수소는 모든 원소 중에서 가장 가볍습니다. 종종 "중수"라고 불리는 중수소는 코어에 여분의 중성자를 가지고 있습니다.
삼중 수소는 2 개의 추가 중성자를 가지고 있으므로 수소보다 3 배 더 무겁습니다.
다행히 중수소는 바닷물에서 발견됩니다. 이것은 지구에 물이있는 한 융합을위한 연료가 있다는 것을 의미합니다.
참고 문헌
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