ปฏิกิริยานิวเคลียร์และฟิชชันเกิดเอง

ทางลัด: ความแตกต่างความคล้ายคลึงกันค่าสัมประสิทธิ์การเปรียบเทียบ Jaccardการอ้างอิง

ความแตกต่างระหว่าง ปฏิกิริยานิวเคลียร์และฟิชชันเกิดเอง

ปฏิกิริยานิวเคลียร์ vs. ฟิชชันเกิดเอง

4) 2 ตัว โปรตอนถูกแสดงด้วยลูกกลมสีแดง และนิวตรอนถูกแสดงด้วยลูกกลมสีน้ำเงิน ปฏิกิริยานิวเคลียร์ (Nuclear reaction) ในสาขาฟิสิกส์นิวเคลียร์และเคมีนิวเคลียร์ หมายถึงกระบวนการที่นิวเคลียส 2 ตัวของอะตอมเดียวกัน หรือนิวเคลียสของอะตอมหนึ่งและอนุภาคย่อย ของอีกอะตอมหนึ่งจากภายนอกอะตอมนั้น ชนกัน ทำให้เกิดนิวเคลียสใหม่หนึ่งตัวหรือมากกว่าหนึ่งตัวที่มีจำนวนอนุภาคย่อยแตกต่างจากนิวเคลียสที่เริ่มต้นกระบวนการ ดังนั้นปฏิกิริยานิวเคลียร์จะต้องทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของอย่างน้อยหนึ่งนิวไคลด์ ไปเป็นอย่างอื่น หากนิวเคลียสหนึ่งมีปฏิกิริยากับอีกนิวเคลียสหนึ่งหรืออนุภาคอื่นและพวกมันก็แยกออกจากกันโดยไม่มีการเปลี่ยนแปลงลักษณะของนิวไคลด์ใด ๆ กระบวนการนี้เป็นแต่เพียงประเภทหนึ่งของการกระเจิงของนิวเคลียสเท่านั้น ไม่ใช่ปฏิกิริยานิวเคลียร์ ในหลักการ ปฏิกิริยาสามารถเกิดขึ้นจากการชนกันของอนุภาคมากกว่าสองอนุภาค แต่เป็นไปได้น้อยมากที่นิวเคลียสมากกว่าสองตัวจะมาชนกันในเวลาเดียวกันและสถานที่เดียวกัน เหตุการณ์ดังกล่าวจึงเป็นของหายากเป็นพิเศษ (ดูกระบวนการสามอัลฟา ซึ่งเป็นตัวอย่างหนึ่งที่ใกล้เคียงกับการเกิดปฏิกิริยานิวเคลียร์สามเส้า) "ปฏิกิริยานิวเคลียร์" เป็นคำที่หมายความถึงการเปลี่ยนแปลงที่"ถูกเหนี่ยวนำให้เกิด"ในนิวไคลด์ ดังนั้นมันจึงไม่สามารถนำไปใช้กับการสลายกัมมันตรังสีชนิดใด ๆ ได้ (เพราะโดยคำจำกัดความแล้ว การสลายกัมมันตรังสีเป็นกระบวนการที่เกิดขึ้นเอง) ปฏิกิริยานิวเคลียร์ในธรรมชาติจะเกิดขึ้นจากการปฏิสัมพันธ์ระหว่างรังสีคอสมิกและสสาร และปฏิกิริยานิวเคลียร์สามารถถูกประดิษฐ์ขึ้นเพื่อให้ได้พลังงานนิวเคลียร์ในอัตราที่ปรับได้ตามความต้องการ บางทีปฏิกิริยานิวเคลียร์ที่โดดเด่นมากที่สุดจะเป็นปฏิกิริยาลูกโซ่นิวเคลียร์ในวัสดุที่แตกตัวได้ (fissionable material) เพื่อเหนี่ยวนำให้เกิดปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิชชั่นและปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชันต่างๆขององค์ประกอบเบาที่ผลิตพลังงานให้กับดวงอาทิตย์และดวงดาวทั้งหลาย ทั้งสองประเภทในการเกิดปฏิกิริยานี้ถูกใช้ในการผลิตอาวุธนิวเคลียร. ฟิชชันเกิดเอง (Spontaneous fission, SF) เป็นรูปแบบของลักษณะการสลายตัวของสารกัมมันตรังสีของไอโซโทปหนัก ตามหลักทฤษฎีแล้ว เป็นไปได้ที่จะเกิดกับนิวเคลียสอะตอมที่มีมวลมากกว่าหรือเท่ากับ 100 หน่วยมวลอะตอม (u) นั่นคือ ธาตุที่อยู่ใกล้กับรูทีเนียม อย่างไรก็ตามในทางปฏิบัติแล้ว ฟิชชันเกิดเองจะเกิดได้เมื่อมวลอะตอมมากกว่า 230 u (ธาตุที่อยู่ใกล้กับทอเรียม) ธาตุที่ไวต่อฟิชชันเกิดเองจะเป็นธาตุแอกทิไนด์เลขอะตอมสูง เช่น เมนเดลีเวียม และ ลอว์เรนเซียม, และธาตุทรานส์-แอกทิไนด์ เช่น รัทเทอร์ฟอร์เดียม สำหรับยูเรเนียมและทอเรียม รูปแบบฟิชชันเกิดเองสามารถเกิดขึ้นได้ แต่ไม่พบว่าเป็นส่วนมากของการสลายกัมตรังสี ทั่วจะถูกละเลย ยกเว้นต้องการการพิจารณาของอัตราการแตกกิ่ง (branching ratio) เมื่อกำหนดภาวะของตัวอย่างที่ประกอบไปด้วยธาตุเหล่านี้ เกณฑ์ฟิชชันเกิดเองสามารถประมาณค่าด้วยสมการ: เมื่อ Z คือเลขอะตอม และ A คือเลขมวล (นั่นคือ 235 สำหรับ U-235) ฟิชชันเกิดเองให้ผลคล้ายกับนิวเคลียร์ฟิชชันซึ่งเกิดจากการถูกชน อย่างไรก็ตามฟิชชันเกิดเองก็เหมือนกับรูปแบบอื่นของการสลายตัวของสารกัมมันตรังสีที่เกิดจาก quantum tunneling โดยปราศจากการปะทะอะตอมโดยนิวตรอนหรืออนุภาคอื่นในนิวเคลียร์ฟิชชันซึ่งเกิดจากการถูกชน ฟิชชันเกิดเองจะปลดปล่อยนิวตรอนเหมือนกับฟิชชันทั่วไป ดังนั้นเมื่อเกิดมวลวิกฤติ ฟิชชันเกิดเองก็จะเกิดปฏิกิริยาลูกโซ่ ยิ่งไปกว่านั้น ไอโซโทปกัมมันตภาพรังสีสำหรับฟิชชันเกิดเองเป็นรูปแบบการสลายที่สำคัญที่อาจเป็นต้นกำเนิดนิวตรอน แคลิฟอร์เนียม-252 (ครึ่งชีวิต 2.645 ปี, SF branch ratio 3.09%) ถูกนำมาใช้ในจุดประสงค์นี้บ่อยๆ ตราบเท่าที่การแตกตัวของนิวเคลียสของอะตอมให้การลดทอนเพียงเล็กน้อยของผลรวมของนิวเคลียสนั้นสามารถเกิดฟิชชันเกิดเองได้ กระบวนการนี้คือกระบวนการป้วส์ซอง (Poisson process): สำหรับช่วงเวลาสั้นๆความน่าจะเป็นของฟิชชันเกิดเองเป็นสัดส่วนต่อความยาวของช่วงเวลา ฟิชชันเกิดเองของยูเรเนียม-238 ทำให้เกิดร่องรอยในแร่ที่มียูเรเนียมอยู่ตามการถดถอยของชิ้นส่วนการแบ่งแยกตัวตลอดโครงสร้างผลึก ร่องรอยนี้หรือ รอยแบ่งแยกนิวเคลียส (fission tracks) ซึ่งเป็นพื้นฐานการตรวจหาอายุจากกัมมันตภาพรังสี (radiometric dating) ซึ่งเป็นเทคนิคที่เรียกว่าการหาอายุจากรอยแบ่งแยกนิวเคลียส (fission track dating).

การสลายให้กัมมันตรังสี

การสลายให้อนุภาคแอลฟา เป็นการสลายให้กัมมันตรังสีชนิดหนึ่งที่นิวเคลียสของอะตอมปลดปล่อย อนุภาคแอลฟา เป็นผลให้อะตอมแปลงร่าง (หรือ "สลาย") กลายเป็นอะตอมที่มีเลขมวลลดลง 4 หน่วยและเลขอะตอมลดลง 2 หน่วย การสลายให้กัมมันตรังสี (radioactive decay) หรือ การสลายของนิวเคลียส หรือ การแผ่กัมมันตรังสี (nuclear decay หรือ radioactivity) เป็นกระบวนการที่ นิวเคลียสของอะตอมที่ไม่เสถียร สูญเสียพลังงานจากการปลดปล่อยรังสี.

การสลายให้กัมมันตรังสีและปฏิกิริยานิวเคลียร์ · การสลายให้กัมมันตรังสีและฟิชชันเกิดเอง · ดูเพิ่มเติม »

การแบ่งแยกนิวเคลียส

prompt gamma rays) ออกมาด่วย (ไม่ได้แสดงในภาพ) การแบ่งแยกนิวเคลียส หรือ นิวเคลียร์ฟิชชัน (nuclear fission) ในสาขาฟิสิกส์นิวเคลียร์และเคมีนิวเคลียร์ เป็นปฏิกิริยานิวเคลียร์หรือกระบวนการการสลายกัมมันตรังสีอย่างหนึ่งที่นิวเคลียสของอะตอม แตกออกเป็นชิ้นขนาดเล็ก (นิวเคลียสที่เบากว่า) กระบวนการฟิชชันมักจะผลิตนิวตรอนและโปรตอนอิสระ (ในรูปของรังสีแกมมา) พร้อมทั้งปลดปล่อยพลังงานออกมาจำนวนมาก แม้ว่าจะเป็นการปลดปล่อยจากการสลายกัมมันตรังสีก็ตาม นิวเคลียร์ฟิชชันของธาตุหนักถูกค้นพบเมื่อวันที่ 17 ธันวาคม 1938 โดยชาวเยอรมัน นายอ็อตโต ฮาห์นและผู้ช่วยของเขา นายฟริตซ์ Strassmann และได้รับการอธิบายในทางทฤษฎีในเดือนมกราคมปี 1939 โดยนาง Lise Meitner และหลานชายของเธอ นายอ็อตโต โรเบิร์ต Frisch.

การแบ่งแยกนิวเคลียสและปฏิกิริยานิวเคลียร์ · การแบ่งแยกนิวเคลียสและฟิชชันเกิดเอง · ดูเพิ่มเติม »

หน่วยมวลอะตอม

หน่วยมวลอะตอม (unified atomic mass unit u) หรือ ดัลตัน (dalton Da) เป็นหน่วยที่ใช้ในการวัดมวลของอะตอม และ โมเลกุล โดยคำจำกัดความแล้วกำหนดให้เท่า 1 หน่วยมวลอะตอม เท่ากับ 1/12 ของมวลของ อะตอม 1 อะตอมของคาร์บอน-12 สัญลักษณ์ของหน่วยนี้คือ amu ย่อมาจาก atomic mass unit ยังมีใช้ในงานตีพิมพ์เก่า ๆ โดยทั่วไปหน่วยมวลอะตอมนี้จะเขียนโดยไม่มีหน่วยกำกับ ในบทความวิชาการทาง biochemistry และ molecular biology นั้นจะใช้หน่วน ดัลตัน ย่อ "Da" เนื่องจากโปรตีน นั้นเป็นโมเลกุลขนาดใหญ่ โดยทั่วไปจึงมีการใช้หน่วย กิโลดัลตัน หรือ "kDa" เท่ากับ 1000 ดัลตัน.

ปฏิกิริยานิวเคลียร์และหน่วยมวลอะตอม · ฟิชชันเกิดเองและหน่วยมวลอะตอม · ดูเพิ่มเติม »

เลขมวล

ลขมวล (mass number, A), หรือ เลขมวลอะตอม หรือ เลขนิวคลีออน เป็นผลรวมของจำนวนโปรตอนและนิวตรอน (โปรตอนและนิวตรอมเรียกรวมกันว่านิวคลีออน) ในนิวเคลียสอะตอม เพราะโปรตอนและนิวตรอนต่างก็เป็นแบริออน เลขมวล A ก็คือเลขแบริออน B ของนิวเคลียสของอะตอมหรือไอออน เลขมวลจะต่างกันถ้าเป็นไอโซโทปที่ต่างกันของธาตุเคมี เลขมวลไม่เหมือนกับเลขอะตอม (Z) ที่แสดงถึงจำนวนโปรตอนในนิวเคลียสและสามารถใช้ระบุบธาตุได้ ดังนั้นค่าที่ต่างกันระหว่างเลขมวลและเลขอะตอมจะบ่งบอกถึงจำนวนนิวตรอน (N) ในนิวเคลียส: N.

ปฏิกิริยานิวเคลียร์และเลขมวล · ฟิชชันเกิดเองและเลขมวล · ดูเพิ่มเติม »

เลขอะตอม

เลขอะตอม (atomic number) หมายถึงจำนวนโปรตอนในนิวเคลียสของธาตุนั้นๆ หรือหมายถึงจำนวนอิเล็กตรอนที่วิ่งวนรอบนิวเคลียสของอะตอมที่เป็นกลาง เช่น ไฮโดรเจน (H) มีเลขอะตอมเท่ากับ 1 เลขอะตอม เดิมใช้หมายถึงลำดับของธาตุในตารางธาตุ เมื่อ ดมิทรี อีวาโนวิช เมนเดลีเยฟ (Dmitry Ivanovich Mendeleev) ทำการจัดกลุ่มของธาตุตามคุณสมบัติร่วมทางเคมีนั้น เขาได้สังเกตเห็นว่าเมื่อเรียงตามเลขมวลนั้น จะเกิดความไม่ลงรอยกันของคุณสมบัติ เช่น ไอโอดีน (Iodine) และเทลลูเรียม (Tellurium) นั้น เมื่อเรียกตามเลขมวล จะดูเหมือนอยู่ผิดตำแหน่งกัน ซึ่งเมื่อสลับที่กันจะดูเหมาะสมกว่า ดังนั้นเมื่อเรียงธาตุในตารางธาตุตามเลขอะตอม ตารางจะเรียงตามคุณสมบัติทางเคมีของธาตุ เลขอะตอมนี้ถึงแม้โดยประมาณ แล้วจะแปรผันตรงกับมวลของอะตอม แต่ในรายละเอียดแล้วเลขอะตอมนี้จะสะท้อนถึงคุณสมบัติของธาตุ เฮนรี โมสลีย์ (Henry Moseley) ได้ค้นพบความสัมพันธ์ระหว่างการกระเจิงของ สเปกตรัมของรังสีเอ็กซ์ (x-ray) ของธาตุ และตำแหน่งที่ถูกต้องบนตารางธาตุ ในปี ค.ศ. 1913 ซึ่งต่อมาได้ถูกอธิบายด้วยเลขอะตอม ซึ่งอธิบายถึงปริมาณประจุในนิวเคลียส หรือ จำนวนโปรตอนนั่นเอง ซึ่งจำนวนของโปรตอนนี้เป็นตัวกำหนดคุณสมบัติทางเคมีของธาตุ หมวดหมู่:อะตอม ลเขอะตอม ลเขอะตอม.

ปฏิกิริยานิวเคลียร์และเลขอะตอม · ฟิชชันเกิดเองและเลขอะตอม · ดูเพิ่มเติม »