תגובה גרעינית לעומת תגובה כימית
כל השינויים המתרחשים בסביבה נובעים מתגובות כימיות או גרעיניות. מה המשמעות של אלה וכיצד הם שונים זה מזה נדון להלן.
תגובה כימית
תגובה כימית היא תהליך של המרת קבוצה של חומרים לקבוצה אחרת של חומרים. החומרים בתחילת התגובה ידועים כמגיבים, והחומרים שלאחר התגובה ידועים בתור תוצרים. כאשר מגיבים אחד או יותר הופכים למוצרים, הם עשויים לעבור שינויים ושינויי אנרגיה שונים.הקשרים הכימיים במגיבים מתפרקים, וקשרים חדשים נוצרים ליצירת מוצרים, שהם שונים לחלוטין מהמגיבים. סוג זה של שינוי כימי ידוע בשם תגובות כימיות. תגובות כימיות מתוארות באמצעות משוואות כימיות. ישנם משתנים רבים השולטים בתגובות. חלק מהגורמים הללו הם ריכוזי המגיבים, הזרזים, הטמפרטורה, השפעות הממס, ה-pH, ולפעמים ריכוזי התוצר וכו'. בעיקר, על ידי לימוד תרמודינמיקה וקינטיקה, אנו יכולים להסיק מסקנות רבות לגבי תגובה ולשלוט בהן. תרמודינמיקה היא חקר טרנספורמציות של אנרגיה. הוא עוסק רק באנרגטי ובמיקומו של שיווי המשקל בתגובה. אין לזה מה לומר על כמה מהר מגיעים לשיווי המשקל. שאלה זו היא בתחום הקינטיקה.
שיעור התגובה הוא פשוט האינדיקציה למהירות התגובה. אז אפשר להתייחס לזה כפרמטר שקובע כמה מהר או איטית התגובה.באופן טבעי, חלק מהתגובות הן איטיות מאוד, כך שאנו אפילו לא יכולים לראות את התגובה מתרחשת אלא אם כן אנו צופים בה במשך זמן רב מאוד. לדוגמה, בליית סלעים בתהליכים כימיים היא תגובה איטית המתרחשת לאורך השנים. לעומת זאת, התגובה של פיסת אשלגן עם מים מהירה מאוד; לפיכך, מייצר כמות גדולה של חום, וזה נחשב כתגובה נמרצת. שקול את התגובה הבאה שבה המגיבים A ו-B נכנסים למוצרים C ו-D.
a A + b B → c C + d D
ניתן לתת את שיעור התגובה במונחים של כל אחד משני מגיבים או מוצרים.
Rate=-1/a × d[A]/dt=-1/b × d[B]/dt=1/c × d[C]/dt=1/d × d[D] /dt
כאן, a, b, c ו-d הם מקדמים סטוכיומטריים של המגיבים והתוצרים. עבור המגיבים, משוואת הקצב כתובה בסימן מינוס, מכיוון שהתוצרים הולכים ומתרוקנים ככל שהתגובה מתקדמת. עם זאת, ככל שהמוצרים גדלים, ניתנים להם סימנים חיוביים.
תגובה גרעינית
הגרעינים של אטום או חלקיקים תת-אטומיים משתתפים בתגובות גרעיניות. ביקוע גרעיני והיתוך גרעיני הם שני הסוגים העיקריים של תגובות גרעיניות. תגובות גרעיניות משמשות בעיקר להפקת אנרגיה מכיוון שהיא מייצרת אנרגיה בקפלים גבוהים בהרבה מתגובות כימיות. בתגובת ביקוע, גרעין גדול-לא יציב מתפצל לגרעינים קטנים-יציבים יותר ותוך כדי כך משתחררת אנרגיה. בתגובת היתוך, שני סוגי גרעינים משולבים יחד, ומשחררים אנרגיה.
מה ההבדל בין תגובה גרעינית לכימית?
• בתגובות כימיות, אטומים, יונים, מולקולות או תרכובות פועלים כמגיבים בעוד שבתגובות גרעיניות משתתפים גרעינים של אטומים או חלקיקים תת-אטומיים.
• בתגובות כימיות, השינויים מתרחשים באלקטרונים של האטומים. בתגובות גרעיניות, שינויים מתרחשים בעיקר בגרעין האטומים.
• האנרגיה המעורבת בתגובות גרעיניות גבוהה בהרבה מזו של תגובות כימיות.
• קצב תגובה כימית תלוי בגורמים כמו לחץ וטמפרטורה, אבל תגובות גרעיניות אינן תלויות בגורמים אלה, כפי שעושות תגובות כימיות.
