Kunstmatige Radioactiviteit Splijting En Fusie
Twee kunstmatige nucleaire reacties werden uitgevoerd door
Rutherford. In deze reacties gebruikt Rutherford
α verval om te zetten 417N
to 817O.
417N + 24He
→ 817O +
11H
817O is geen radioactief element. De eerste
kunstmatige radioactieve kern is 1530P en
wordt geproduceerd door alfa-verval van 1327Al.
1327Al + 24He
→ 1530P
+01n
1530P
→ 1430Si
+
β+
In deze reacties is 1530P een radioactieve
kern en wordt het omgezet in 1430Si door
positron-verval. Neutronen 01n, protonen 11H,
deuterium 12H worden gebruikt in
kunstmatige nucleaire reacties. Nu lichten we belangrijke
kunstmatige kernreacties splijting en fusie toe.
1. Nucleaire splijting:
Nucleaire splijting is een nucleaire reactie waarbij
atoomkern in kleinere deeltjes wordt gesplitst. Nucleus met
massagetal groter dan 200 vervalt neutronen en splitst in elementen
met kleinere massagetallen.
Voorbeeld:
92235U + 01n
→ 56141Ba
+ 3692Kr + 301n +
Energy
Nucleaire splijting is een exotherme reactie en overtollige
hoeveelheid energie komt vrij. Met behulp van deze reacties wordt
nu energie geproduceerd in kerncentrales. De onderstaande
afbeelding toont de splijting van uranium;
2. Nucleaire fusie:
Meer dan één kern, met kleine atoommassa's, wordt gecombineerd om
zwaardere nieuwe kern te vormen. Nucleaire fusie is ook exotherme
reacties en energie die vrijkomt bij deze reacties is groter dan
energie die vrijkomt bij splijtingsreacties. Integendeel, er moet
een grote hoeveelheid energie zijn om fusiereacties te starten. In
waterstofbom zien we fusiereacties.
Voorbeeld:
411H
→ 24He +
2β+
12H + 13H
→ 24He +01n
Voorbeeld: Welke van de volgende beweringen zijn
waar voor nucleaire reacties?
I. Som van massagetal is behouden
II. Massaverlies is niet belangrijk
III. Structuur van de kern kan veranderen
Oplossing:
Bij nucleaire reacties is de som van het aantal protonen en
neutronen altijd behouden. Bij nucleaire reacties wordt massa echter
niet behouden. Verloren massa wordt omgezet in energie, dus de
hoeveelheid massa is belangrijk. Bij kernreacties kan het ene atoom
worden omgezet in een ander atoom. I en III zijn waar.
Voorbeeld: Welke van de volgende beweringen zijn waar
voor de volgende reactie;
49Be + 13H
→ 511B +
01n
I. Het is een fusiereactie
II. Het is een natuurlijke nucleaire reactie
III. Aantal neutronen is behouden
Oplossing:
49Be en 13H worden
samengevoegd om 511B te vormen. Dit is dus
een fusiereactie, met andere woorden kunstmatige kernreactie. Als we
het aantal neutronen in beide zijden van de reactie schrijven;
49Be + 13H
→ 511B +
01n
5+2=6+1
7=7 Aantal neutronen is bij deze reactie behouden.
Voorbeeld: Zoek Z in de onderstaande reactie.
a32X + 24He
→ (a+2)35Y
+ Z
Oplossing:
a32X + 24He
→ (a+2)35Y
+ bcZ
behoud van lading;
a+2=(a+2)+b
b=0
Behoud van massa;
32+4=35+c
c=1
Dus is Z neutron 01n.
Nucleaire
Chemie (Radioactiviteit) Examens En Probleemoplossingen
