طالبة
علوم الحاسب الآلي, جامعة تشرين

التفاعلات النووية هي التحولات التلقائية أو الاصطناعية التي تحدث لبعض الأنوية الذرية وتتحول فيها إلى أنوية أخرى، وقد يتضمن هذا إعادة تركيب وترتيب محتويات النواة أو قد يحدث تغير على عدد النيوترونات أو البروتونات داخلها.
قد يصاحب التفاعلات النووية بعضًا مما يلي:

  • اضحملال تام (كامل) للنواة الذرية عندما تقذف بجسيم يمتلك كمية كبيرة من الطاقة (طاقة حركية – سرعة).
  • امتصاص للجسيم الساقط على النواة، وغالبًا ما يحدث هذا على النيوترونات.
  • انقسام النواة المقذوفة إلى جزئين غير متكافئين.
  • انبعاث بروتونات أو نيوترونات أو جسيمات ألفا أو أشعة غاما.

تتضمن التفاعلات النووية اندماجًا نوويًا لتكون بذلك أنوية أثقل من الجسيمات التي حدث عليها التفاعل. مثال: اندماج الهيدروجين لإنتاج الهيليوم يسفر عنه طاقة تبلغ ثمانية أضعاف الطاقة المتحررة عند انشطار أنوية العناصر الثقيلة.

وعلى الرغم من أن التفاعلات النووية تأخذ أشكالًا متعددة إلا أن أشهرها هو: توجيه جسيم متحرك (يسمى مقذوف) تجاه أنوية عنصر (تسمى هذه الأنوية الهدف وهي ثابتة أي طاقتها الحركية تساوي الصفر) وينتج عن ذلك جسيم جديد ونواة جديدة.

يوجد فوائد كثيرة للتفاعلات النووية بأشكالها. ولمعرفة أهميتها، يجب أن تعلم أن تجارب التفاعلات النووية أجريت في فترة لم يكن يعلم فيها أحد المكونات الحقيقية للنواة الذرية بل ما كان موجود هو افتراضات لنماذج فقط، وتراكم حينها كمّ هائل من نتائج النشاط الإشعاعي ورسّخ نموذج بور تفسير بعض الظواهر الطبيعية المتعلقة بالأطياف الذرية وفشل في تفسير بعضها الآخر، وبقيت النواة تحمل من الغموض أكثر مما كانت تحمله الذرة قبل تجارب تومسون.

لذلك فقد ساهمت دراسة التفاعلات النووية في فهم أدق وأعمق لتركيب وترتيب مكونات النواة ومدى توزيع الطاقة بين مكونات النواة وقدمت تقييمًا للنماذج المقترحة لتركيب النواة.

وتُقسم التفاعلات النووية إلى خمس أنواع رئيسية:

  1. التحلل النووي التلقائي: يحدث هذا النوع على أنوية العناصر الثقيلة غير المستقرة، حيث تتحول بشكل تلقائي إلى أنوية خفيفة ومستقرة. وبشكل عام، يصدر عن التحلل النووية التلقائي دقائق بيتا أو دقائق ألفا أو أشعة غاما.
    من الأمثلة على التحلل النووي التلقائي: تحول اليورانيوم إلى الثوريوم وتنطلق عندها دقيقة ألفا.
  2. التفاعل النووي غير التلقائي: في هذا النوع من التفاعلات تُسلّط الجسيمات النووية على أنوية الذرات غير المستقرة. تتحول عندها إلى أنوية مستقرة ويصدر عن التفاعل النووية غير التلقائي بروتون أو نيوترون.
    من الأمثلة على التفاعلات النووية غير التلقائية: إطلاق جسيمات ألفا على ذرات البريليوم. ينتج عن هذا عنصر الكربون.
  3. الانشطار النووي: إن النيوترونات أجسام غير مشحونة ولها قدرة كبيرة على اختراق أنوية العناصر التي تكون موجبة الشحنة لذا تستخدم كقذائف وتخترق النواة فإما تندمج عنها أو تشطرها.
  4. الاندماج النووي: في هذا النوع تندمج نواتان خفيفتان وتشكلان نواة أكبر. من الأمثلة على الاندماجات النووية: اندماج الهيدروجين الذي يعطي هيليوم وكمية هائلة من الطاقة. وهو يعطي طاقة هائلة إلا أنه لا يبدأ إلا عند تزويده بطاقة كبيرة.
  5. التفاعل النووي المتسلسل: ينتج عن هذا النوع عدد من النيوترونات القادرة على تكرار التفاعل الحاصل. ومن الجدير بالذكر أن التفاعل النووي يتطلب نيوترونًا واحدًا من أجل بدء تفاعل اليورانيوم.

أكمل القراءة

0

هل لديك إجابة على "ما هي أنواع التفاعلات النووية"؟