ปฏิกิริยานิวเคลียร์และรังสีฮอว์กิง

ทางลัด: ความแตกต่างความคล้ายคลึงกันค่าสัมประสิทธิ์การเปรียบเทียบ Jaccardการอ้างอิง

ความแตกต่างระหว่าง ปฏิกิริยานิวเคลียร์และรังสีฮอว์กิง

ปฏิกิริยานิวเคลียร์ vs. รังสีฮอว์กิง

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. รังสีฮอว์กิง (Hawking radiation) เป็นการแผ่รังสีของวัตถุดำที่ปล่อยออกมาจากหลุมดำอันเนื่องจากกรากฎการณ์ทางควอนตัม ณ บริเวณใกล้ขอบฟ้าเหตุการณ์ โดยตั้งชื่อเป็นเกียรติแก่ สตีเฟน ฮอว์กิง นักฟิสิกส์ผู้ให้เหตุผลเชิงทฤษฎีในปี 1974 ว่ามีรังสีนี้อยู่จริง ซึ่งเป็นเวลาหลังจาก จาคอบ เบเคนสไตน์ ได้คาดการ์ณไว้ว่าหลุมดำควรจะมีอุณหภูมิและเอนโทรปีจำกัดและมากกว่าศูนย์ โดยปกติแล้วหลุมดำมีแรงโน้มถ่วงมหาศาลหากวัตถุหรือพลังงานใดผ่านขอบฟ้าเหตุการณ์เข้าไปแล้วย่อมไม่สามารถเร่งออกมาจากหลุมดำได้ แม้แต่คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าหรือแสงเองก็ตาม ดังนั้นหลุมดำยิ่งน่าจะมีขนาดใหญ่ขึ้นมีมวลมากขึ้นไม่มีและไม่มีทีท่าจะลดลง แต่จากการค้นพบ รังสีฮอว์กิง นี่เองที่ทำให้หลุมดำมีมวลและพลังงานลดลงได้ เพราะหากหลุมดำสูญเสียพลังงานจากการปล่อย รังสีฮอว์กิง (แต่ด้วยความสมมูลระหว่างมวล-พลังงานจึงกล่าวได้ว่าหลุมดำเสียพลังงานก็เท่ากับว่าหลุมดำเสียมวล) มากกว่าได้รับจากการดูดมวลและพลังงานต่าง ๆ เข้าไปเป็นเวลานานมากพอก็จะทำให้หลุมดำมีขนาดเล็กลงและหายไปในที่สุด เรียกปรากฏการณ์นี้ว่า การระเหยของหลุมดำ โดยยิ่งหลุมดำมีขนาดเล็กเช่น หลุมดำจิ๋ว จะมีการปล่อยรังสีมากกว่าและระเหยหายไปเร็วกว่าหลุมดำที่มีขนาดใหญ.