أنواع التفاعلات النووية Types of Nuclear Reactions

أنواع التفاعلات النووية Types of Nuclear Reactions

يمكن تقسيم التفاعلات النووية الى أربعة أقسام وهي :

1. التحلل النووي التلقائي Radioactive decomposition .

2. التفاعل النووي غير التلقائي Nuclear disintegration .

3. الانشطار النووي Nuclear fission .

4. الاندماج النووي Nuclear fusion .

1. التحلل النووي التلقائي .

تتحلل أنوية العناصر الثقيلة غير المستقرة تلقائياً إلى أنوية أخف وأكثر استقراراً ، ويصدر عنها دقائق ألفا أو بيتا أو أشعة غاما.

أمثلة :

ـ تحول نظير اليورانيوم تلقائياً إلى نظير الثوريوم وانطلاق دقيقة ألفا :

أنواع التفاعلات النووية Types of Nuclear Reactions 1

أنواع التفاعلات النووية Types of Nuclear Reactions 1

ـ تحول نظير الثوريوم تلقائياً إلى نظير البروتاكتينيوم وانطلاق دقيقة بيتا :
أنواع التفاعلات النووية Types of Nuclear Reactions 2

2. التفاعل النووي غير التلقائي .

في هذا النوع من التفاعلات تستخدم الجسيمات النووية كقذائف تسلط على أنوية ذرات غير مستقرة فتحولها الى أنوية أكثر استقراراً مطلقة بروتون أو نيوترون.

ومن أمثلة هذا النوع من التفاعلات قذف ذرات البريليوم بجسيمات الفا وينتج بفعل ذلك عنصر الكربون .

أنواع التفاعلات النووية Types of Nuclear Reactions 3

أنواع التفاعلات النووية Types of Nuclear Reactions 3

وقد تمكن العلماء من استخدام هذا النوع من التفاعلات النووية لتحضير عناصر ثقيلة من عناصر أخف منها .

ومن الأمثلة على ذلك تحويل الألومنيوم إلى نظير الفسفور .

أنواع التفاعلات النووية Types of Nuclear Reactions 4

أنواع التفاعلات النووية Types of Nuclear Reactions 4

3. الانشطار النووي .

نظراً لكون النيوترونات أجسام غير مشحونة فهي ذات قدرة عالية على اختراق أنوية العناصر موجبة الشحنة ، ولهذا السبب فهي تستخدم كقذائف يمكن أن تصل إلى النواة بسهولة فتندمج معها أو تشطرها .

وقد قام العلماء بتسليط النيوترونات على ذرات عنصر اليورانيوم ( يورانيوم – 235 ) واكتشفوا أن ذرة اليورانيوم تنشطر إلى جزأين ، وينتج عن ذلك أيضاً ثلاثة نيوترونات وكمية هائلة من الطاقة .

أنواع التفاعلات النووية Types of Nuclear Reactions 5

أنواع التفاعلات النووية Types of Nuclear Reactions 5

أنواع التفاعلات النووية Types of Nuclear Reactions 6

4. 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.

أنواع التفاعلات النووية Types of Nuclear Reactions 7

أنواع التفاعلات النووية Types of Nuclear Reactions 7

ورغم اعطاء هذا التفاعل كمية هائلة من الطاقة ، إلا أنه لا يبدأ إلا 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 .

التفاعل النووي المتسلسل Chain reaction

التفاعل النووي المتسلسل هو تفاعل انشطار نووي ينتج عنه عدد من النيوترونات لها القدرة على تكرار التفاعل.

يتطلب التفاعل النووي المتسلسل نيوترون واحد لبدء تفاعل انشطار أنوية اليورانيوم (235) فينشأ عن هذا التفاعل نواتي عنصرين جديدين ، وينتج أيضاً ثلاثة نيوترونات أو نيوترونين وكمية هائلة من الطاقة .

أنواع التفاعلات النووية Types of Nuclear Reactions 8

أنواع التفاعلات النووية Types of Nuclear Reactions 8

وكل نيوترون له القدرة على أن يكرر التفاعل السابق مع ذرة يورانيوم أخرى بشكل متسلسل والذي يؤدي إلى أعداد هائلة من الانشطارات ، إلى أن تنشطر جميع أنوية اليورانيوم أو أن تفقد النيوترونات القدرة على شطر أنوية اليورانيوم.

استرعى هذا التفاعل اهتمام العسكريين وتمكنوا من خلاله من صنع القنبلة النووية ، كما أن هذا التفاعل يستخدم للحصول على الطاقة الكهربائية في المحطات الكهرنووية .
أنواع التفاعلات النووية Types of Nuclear Reactions 9

أنواع التفاعلات النووية Types of Nuclear Reactions 9