Nuklear reaktion vs kemisk reaktion
Alle ændringer, der finder sted i miljøet, skyldes enten kemiske eller nukleare reaktioner. Hvad disse betyder, og hvordan de adskiller sig fra hinanden, diskuteres nedenfor.
Kemisk reaktion
Kemisk reaktion er en proces til omdannelse af et sæt stoffer til et andet sæt stoffer. Stofferne i begyndelsen af reaktionen er kendt som reaktanter, og stofferne efter reaktionen er kendt som produkter. Når en eller flere reaktanter konverterer til produkter, kan de gennemgå forskellige ændringer og energiforandringer. De kemiske bindinger i reaktanterne bryder, og der dannes nye bindinger for at generere produkter, der er helt forskellige fra reaktanterne. Denne form for kemisk modifikation kaldes kemiske reaktioner. Kemiske reaktioner er beskrevet ved hjælp af kemiske ligninger. Der er adskillige variabler, der styrer reaktionerne. Nogle af disse faktorer er koncentrationer af reaktanterne, katalysatorer, temperatur, opløsningsmiddeleffekter, pH og undertiden produktkoncentrationer osv.ved at studere termodynamik og kinetik kan vi drage mange konklusioner om en reaktion og kontrollere dem. Termodynamik er studiet af transformationer af energi. Det drejer sig kun om den energiske og ligevægtens position i en reaktion. Det har intet at sige om, hvor hurtigt ligevægten nås. Dette spørgsmål er inden for kinetikområdet.
Reaktionshastighed er simpelthen en indikation af reaktionshastigheden. Så det kan betragtes som en parameter, der bestemmer, hvor hurtig eller hvor langsom reaktionen er. Naturligvis er nogle reaktioner meget langsomme, så vi kan ikke engang se reaktionen finde sted, medmindre vi observerer den i meget lang tid. For eksempel er stenforvitring ved kemiske processer en langsom reaktion, der finder sted gennem årene. I modsætning hertil er reaktionen mellem et stykke kalium og vand meget hurtig; der produceres således en stor mængde varme, og det betragtes som en kraftig reaktion. Overvej følgende reaktion, hvor reaktanterne A og B går ind i produkterne C og D.
a A + b B → c C + d D
Hastigheden for reaktionen kan gives i form af en af to reaktanter eller produkter.
Hastighed = -1 / a × d [A] / dt = -1 / b × d [B] / dt = 1 / c × d [C] / dt = 1 / d × d [D] / dt
Her er a, b, c og d støkiometriske koefficienter for reaktanterne og produkterne. For reaktanterne skrives hastighedsligningen med et minustegn, fordi produkterne nedbrydes, efterhånden som reaktionen fortsætter. Men da produkterne stiger, får de positive tegn.
Nuklear reaktion
Kerne af et atom eller subatomære partikler deltager i nukleare reaktioner. Nuklear fission og nuklear fusion er de to hovedtyper af nukleare reaktioner. Atomreaktioner bruges hovedsageligt til at generere energi, da det producerer energi i meget højere fold end kemiske reaktioner. I en fissionsreaktion opdeles en stor ustabil kerne i mindre stabile kerner, og i processen frigives energi. I en fusionsreaktion kombineres to typer kerner sammen og frigiver energi.
Hvad er forskellen mellem nuklear og kemisk reaktion?
• I kemiske reaktioner fungerer atomer, ioner, molekyler eller forbindelser som reaktanter, mens atomkerner eller subatomare partikler deltager i nukleare reaktioner.
• I kemiske reaktioner forekommer ændringerne i atomernes elektroner. I nukleare reaktioner forekommer ændringer hovedsageligt i atomernes kerne.
• Energi involveret i nukleare reaktioner er meget højere end ved kemiske reaktioner.
• En kemisk reaktions hastighed afhænger af faktorer som tryk og temperatur, men nukleare reaktioner afhænger ikke af disse faktorer, som kemiske reaktioner gør.
