Nuklearna reakcija vs kemijska reakcija
Sve promjene u okolišu nastaju zbog kemijskih ili nuklearnih reakcija. Što to znače i kako se međusobno razlikuju, raspravlja se u nastavku.
Kemijska reakcija
Kemijska reakcija je postupak pretvaranja skupa tvari u drugi skup tvari. Tvari na početku reakcije poznate su kao reaktanti, a tvari nakon reakcije poznati su kao produkti. Kada se jedan ili više reaktanata pretvori u proizvode, oni mogu proći kroz različite modifikacije i energetske promjene. Kemijske veze u reaktantima se prekidaju i stvaraju se nove veze koje stvaraju proizvode koji se potpuno razlikuju od reaktanata. Ova vrsta kemijske modifikacije poznata je pod nazivom kemijske reakcije. Kemijske reakcije opisane su pomoću kemijskih jednadžbi. Brojne su varijable koje kontroliraju reakcije. Neki od tih čimbenika su koncentracije reaktanata, katalizatori, temperatura, učinci otapala, pH, a ponekad i koncentracije proizvoda itd. Uglavnom,proučavajući termodinamiku i kinetiku, možemo izvući mnoge zaključke o reakciji i kontrolirati ih. Termodinamika je proučavanje transformacija energije. Bavi se samo energijom i položajem ravnoteže u reakciji. Nema ništa o tome koliko je brzo postignuta ravnoteža. Ovo je pitanje u domeni kinetike.
Brzina reakcije je jednostavno pokazatelj brzine reakcije. Dakle, može se smatrati parametrom koji određuje koliko je brza ili spora reakcija. Prirodno, neke reakcije su vrlo spore, pa ne možemo ni vidjeti da se reakcija odvija, ako je ne promatramo jako dugo. Na primjer, vremenske utjecaji kemijskih procesa su vremenske reakcije koje se odvijaju tijekom godina. Suprotno tome, reakcija komada kalija s vodom vrlo je brza; dakle, stvarajući veliku količinu topline i to se smatra snažnom reakcijom. Razmotrimo sljedeću reakciju gdje reaktanti A i B prelaze u proizvode C i D.
a A + b B → c C + d D
Brzina reakcije može se dati u bilo kojem od dva reaktanta ili produkta.
Stopa = -1 / a × d [A] / dt = -1 / b × d [B] / dt = 1 / c × d [C] / dt = 1 / d × d [D] / dt
Ovdje su a, b, c i d stehiometrijski koeficijenti reaktanata i proizvoda. Za reaktante jednadžba brzine napisana je znakom minus, jer se produkti troše tijekom reakcije. Međutim, kako se proizvodi povećavaju, dobivaju pozitivne znakove.
Nuklearna reakcija
Jezgre atoma ili subatomske čestice sudjeluju u nuklearnim reakcijama. Nuklearna fisija i nuklearna fuzija dvije su glavne vrste nuklearnih reakcija. Nuklearne reakcije uglavnom se koriste za generiranje energije jer se ona proizvodi u mnogo većim naborima od kemijskih reakcija. U reakciji cijepanja, velika nestabilna jezgra dijeli se na manje stabilne jezgre i pri tome se oslobađa energija. U fuzijskoj reakciji kombiniraju se dvije vrste jezgara, oslobađajući energiju.
Koja je razlika između nuklearne i kemijske reakcije?
• U kemijskim reakcijama atomi, ioni, molekule ili spojevi djeluju kao reaktanti, dok u nuklearnim reakcijama sudjeluju jezgre atoma ili subatomske čestice.
• U kemijskim reakcijama dolazi do promjena u elektronima atoma. U nuklearnim reakcijama promjene se uglavnom događaju u jezgri atoma.
• Energija uključena u nuklearne reakcije mnogo je veća od energije kemijskih reakcija.
• Brzina kemijske reakcije ovisi o čimbenicima poput tlaka i temperature, ali nuklearne reakcije ne ovise o tim čimbenicima, kao što to čine kemijske reakcije.
