الكيمياء والفيزياء النووية

أنواع التفاعلات النووية

يمكن تقسيم التفاعلات النووية الى أربعة أقسام وهي :
التحلل النووي التلقائي .
التفاعل النووي غير التلقائي .
الانشطار النووي .
الاندماج النووي .

التحلل النووي التلقائي :
تتحلل أنوية العناصر الثقيلة غير المستقرة تلقائياً وتصدر عنها اشعاعات تعرف بالاشعاعات النووية .
ومن العناصر التي تجري هذا النوع من التفاعلات عنصر اليورانيوم ( يورانيوم – i238i ) ، فقد تبين أنه يشع جسيمات الفا ، ونتيجة لذلك يتحول الى عنصر آخر مشع هو عنصر الثوريوم ( ثوريوم – i234i ) ، الذي بدوره يطلق جسيمات بيتا مع اشعاع غاما ويتحول الى عنصر البروتاكتينيوم ( بروتاكتينيوم – i234i ) ، وتستمر التحولات الى أن ينتج عنصر الرصاص غير المشع ، فأنوية ذراته مستقرة .

التفاعل النووي غير التلقائي :
في هذا النوع من التفاعلات تستخدم الجسيمات النووية كقذائف تسلط على أنوية ذرات مستقرة فتحولها الى أنوية غير مستقرة ، وتتكون بفعل ذلك ذرات جديدة .
ومن أمثلة هذا النوع من التفاعلات قذف ذرات البريليوم بجسيمات الفا وينتج بفعل ذلك عنصر الكربون .

وقد تمكن العلماء من استخدام هذا النوع من التفاعلات النووية لتحضير عناصر ثقيلة من عناصر أخف منها .
ومن الأمثلة على ذلك تحويل الألومنيوم الى نظير الفسفور .

الانشطار النووي :
نظراً لقدرة النيوترونات على الاختراق ، فهي أجسام غير مشحونة فقد استخدمت كقذائف يمكن أن تصل الى النواة بسهولة فتندمج معها أو تشطرها .
وقد قام العلماء بتسليط النيوترونات على ذرات عنصر اليورانيوم ( يورانيوم – i235i ) واكتشفوا أن ذرة اليورانيوم تنشطر الى جزأين ، وينتج عن ذلك ايضاً ثلاثة نيوترونات وكمية هائلة من الطاقة .

وكل نيوترون له القدرة على أن يكرر التفاعل السابق مع ذرة يورانيوم أخرى ، وهذا ما يعرف بالتفاعل النووي المتسلسل الذي يؤدي الى أعداد هائلة من الانشطارات ، وينتج عن ذلك كميات هائلة من الطاقة .

استرعى هذا التفاعل اهتمام العسكريين وتمكنوا من خلاله من صنع القنبلة النووية ، كما أن هذا التفاعل يستخدم للحصول على الطاقة الكهربائية في المحطات الكهرنووية .

الاندماج النووي :
يشتمل هذا التفاعل على اندماج نواتين خفيفتين لانتاج نواة أكبر .
ومثال ذلك اندماج ذرات نظائر الهيدروجين لاعطاء ذرات هيليوم وكمية هائلة من الطاقة .

ورغم اعطاء هذا التفاعل كمية هائلة من الطاقة ، الا أنه لا يبدأ الا اذا زود بطاقة عالية للتغلب على التنافر الشديد بين أنوية الذرات التي ستندمج ، ومثل هذه الطاقة لا يتم توفيرها الا من خلال تفاعل انشطار نووي .
ويعتقد أن هذا التفاعل هو المسؤول عن الطاقة المنبعثه من الشمس .