ปฏิกิริยานิวเคลียร์คือปฏิกิริยาที่นิวเคลียสของอะตอมชนิดเดียวกันเกิดการชนกันเอง หรือนิวเคลียสของอะตอมหนึ่งตัวเกิดการชนกันกับอนุภาคย่อยของอีกอะตอมหนึ่ง เมื่อเกิดการชนกันแล้วทำให้เกิดนิวเคลียสใหม่หนึ่งตัวหรือมากกว่าหนึ่งตัว โดยนิวเคลียสที่เกิดใหม่ต้องมีจำนวนโปรตอน นิวตรอนที่เปลี่ยนแปลงไปจากนิวเคลียสเดิม ปฏิกิริยานิวเคลียร์คือการที่นิวเคลียสของอะตอมชนิดเดียวกัน 2 ตัวขึ้นไปหรือเป็นปฏิกิริยาที่นิวเคลียสของอะตอมถูกชนด้วยอนุภาคย่อยจากภายนอก แล้วทำให้เกิดนิวเคลียสใหม่ที่มีการเปลี่ยนแปลงขององค์ประกอบหรือระดับพลังงาน หรืออีกนัยหนึ่งคือนิวเคลียสที่เกิดขึ้นใหม่นี้มีการเปลี่ยนแปลงของอนุภาคภายในนิวเคลียส คือการเพิ่มหรือลดจำนวนโปรตอนและนิวตรอนนั่นเอง ปฏิกิริยานิวเคลียร์ที่ทำให้เกิดนิวเคลียสใหม่ขึ้นมา แต่ในสมการของปฏิกิริยานิวเคลียร์นั้น ผลรวมของเลขอะตอมก่อนปฏิกิริยานิวเคลียร์จะต้องเท่ากับผลรวมของเลขอะตอมหลังเกิดปฏิกิริยานิวเคลียร์เสมอ นอกจากผลรวมของเลขอะตอมแล้ว ผลรวมของเลขมวลก่อนปฏิกิริยานิวเคลียร์ก็ต้องเท่ากับผลรวมของปฏิกิริยานิวเคลียร์ด้วยเช่นกัน จากข้อมูลผลรวมของเลขอะตอมและเลขมวลทำให้เราทราบว่าประจุไฟฟ้าในการเกิดปฏิกิริยานิวเคลียร์นั้นจะมีค่าคงที่เสมอ และจำนวนของนิวคลีออน ( จำนวนโปรตอนรวมกับจำนวนนิวตรอน) มีค่าคงตัวด้วยเช่นกัน ปฏิกิริยานิวเคลียร์ที่พบมีมากมายหลายปฏิกิริยาด้วยกัน แต่ที่เราพูดถึงและนำมาทำการศึกษากันมาคือ ปฏิกิริยาฟิชชั่น ( Fission Process) และ ปฏิกิริยาฟิวชั่น ( Fusion Process) โดยเราสามารถอธิบายปฏิกิริยาทั้ง 2 แบบได้ดังนี้ ปฏิกิริยาฟิชชั่น ( Fission Process) – คือ ปฏิกิริยาที่อะตอมของธาตุที่มีขนาดใหญ่เกิดการแตกตัวเป็นอะตอมของธาตุที่มีขนาดเล็ก 2 อะตอม ซึ่งในกระบวนการของปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นจะมีการคายพลังงานออกมาด้วย ปฏิกิริยาฟิวชั่น ( Fusion Process) – คือปฏิกิริยาที่ตรงกันข้ามกับปฏิกิริยาฟิชชั่น นั่นคือ เป็นปฏิกิริยาที่อะตอมของธาตุที่มีขนาดเล็กหรือมีธาตุที่มีน้ำหนักเบาสองอะตอมเกิดการรวมตัวกันอะตอมที่มีขนาดใหญ่ขึ้น ปฏิกิริยาฟิวชั่นนี้จะมีการคายพลังงานหรือดูดพลังงานก็ได้ การหาว่าเป็นการดูดหรือคายพลังงานนั้น หาได้จากการคำนวณผลต่างของมวลรวมก่อนทำปฏิกิริยากับหลังทำปฏิกิริยาคูณด้วย 931 โดยมวลที่นำมาคิดต้องอยู่ในหน่วย AMU และพลังงานที่ได้จะออกมาในหน่วย MeV จากที่ได้กล่าวว่าปฏิกิริยานิวเคลียร์เป็นปฏิกิริยานิวเคลียร์คือการที่นิวเคลียสของอะตอมชนิดเดียวกัน 2 ตัวขึ้นไปหรือเป็นปฏิกิริยาที่นิวเคลียสของอะตอมถูกชนด้วยอนุภาคย่อยจากภายนอก แล้วทำให้เกิดนิวเคลียสใหม่ที่มีการเปลี่ยนแปลงขององค์ประกอบหรือระดับพลังงาน แต่ถ้ามีการชนกันของนิวเคลียสหรือนิวเคลียสชนกับอนุภาคย่อยแล้ว นิวเคลียสที่เกิดขึ้นใหม่ไม่มีการเปลี่ยนแปลงของโปรตอน และนิวตรอนแสดงว่าเป็นการกระเจิงของนิวเคลียส ไม่ใช่ปฏิกิริยานิวเคลียร์ ซึ่งสิ่งเหล่านี้สามารถอธิบายได้อย่างละเอียดและเข้าใจง่าย พลังงานนิวเคลียร์ พลังงานนิวเคลียร์ที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ ได้แก่ ปฏิกิริยาฟิวชัน เกิดขึ้นบนดวงอาทิตย์และดาวฤกษ์ พลังงานนิวเคลียร์ที่มนุษย์สามารถผลิตขึ้นมา ได้แก่ เครื่องปฏิกรณ์ปรมาณู เครื่องเร่งอนุภาค สารไอโซโทป และระเบิดปรมาณู พลังงานนิวเคลียร์สามารถปลดปล่อยออกมาในรูปของอนุภาคและรังสี เช่น รังสีแกมมา อนุภาคเบตา อนุภาคแอลฟา และอนุภาคนิวตรอน พร้อมกับปล่อยพลังงานอื่น ๆ ออกมาด้วย เช่น พลังงานความร้อน พลังงานแสง พลังงานรังสี พลังงานกล และพลังงานอื่น ๆ ชนิดของพลังงานนิวเคลียร์ พลังงานที่ถูกปล่อยออกมาจากแร่กัมมันตภาพรังสี จะปล่อยออกมาเมื่อมีการแยกหรือการรวม หรือเปลี่ยนแปลงของนิวเคลียสภายในอะตอม ซึ่งเรียกว่า ปฏิกิริยานิวเคลียร์ แบ่งได้เป็น 4 ชนิด คือ 1. ปฏิกิริยาฟิชชัน (Fission) เป็นพลังงานที่เกิดจากการแตกตัว หรือแยกตัวของธาตุหนัก เช่น ยูเรเนียม พลูโตเนียม เมื่อถูกชนด้วยอนุภาคนิวตรอน เช่น ระเบิดปรมาณู 2. ปฏิกิริยาฟิวชัน (Fussion) เป็นพลังงานที่เกิดจากการรวมตัวของธาตุเบา เช่น การรวมตัวของธาตุ H กับ He บนดวงอาทิตย์ 3. ปฏิกิริยาที่เกิดจากการสลายตัวของธาตุกัมมันตรังสี (Redioactivity) ได้แก่ ยูเรเนียม เรเดียม พลูโตเนียม ฯลฯ ธาตุเหล่านี้จะปลดปล่อยรังสีและอนุภาคต่าง ๆ ออกมา เช่น อนุภาคแอลฟา อนุภาคเบตา รังสีแกมมา และอนุภาคนิวตรอน 4. ปฏิกิริยาที่ได้จากเครื่องเร่งอนุภาคที่มีประจุ (ParticaleAccelerrator) เช่น โปรตอนอิเล็กตรอน ดิวทีเรียม และอัลฟา รูปแบบของพลังงานนิวเคลียร์ สามารถจัดแบ่งออกได้เป็น 3 ประเภท ตามลักษณะวิธีการปลดปล่อยพลังงานออกมา คือ 1.พลังงานนิวเคลียร์ที่ถูกปลดปล่อยออกมาในลักษณะเฉียบพลัน เป็นปฏิกิริยานิวเคลียร์ที่ควบคุมไม่ได้ (Uncontrolled nuclear reactions) พลังงานของปฏิกิริยาจะเพิ่มสูงขึ้นอย่างรวดเร็ว เป็นเหตุให้เกิดการระเบิด (Nuclear explosion) สิ่งประดิษฐ์ที่ใช้หลักการเช่นนี้ ได้แก่ ระเบิดปรมาณู (Atomic bomb) หรือระเบิดไฮโดรเจน และหัวรบนิวเคลียร์แบบต่าง ๆ (ของอเมริกาเรียกว่าจรวด Pershing, ของรัสเซียเรียกว่า จรวด SS-20) 2.พลังงานจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ซึ่งควบคุมได้ ในปัจจุบันปฏิกิริยานิวเคลียร์ซึ่งควบคุมได้ตลอดเวลา (Controlled nuclear reaction) ซึ่งมนุษย์ได้นำเอาหลักการมาพัฒนาขึ้นจนถึงขั้นที่นำมาใช้ประโยชน์ในระดับขั้นการค้าหรือบริการสาธารณูปโภคได้แล้ว มีอยู่แบบเดียว คือ ปฏิกิริยาฟิชชันห่วงโซ่ของไอโซโทปยูเรเนียม -235 และของไอโซโทปที่แตกตัวได้ (Fissile isotopes) อื่น ๆ อีก 2 ชนิด (ยูเรเนียม -233 และพลูโตเนียม -239) สิ่งประดิษฐ์ซึ่งทำงานโดยหลักการของปฏิกิริยาฟิชชันห่วงโซ่ของเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ ซึ่งมีที่ใช้กันอย่างแพร่หลายอยู่ในปัจจุบัน ได้แก่ เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์หรือเครื่องปฏิกรณ์ปรมาณู (Nuclear reactors) 3.พลังงานนิวเคลียร์จากสารกัมมันตรังสี สารกัมมันตรังสีหรือสารรังสี (Radioactive material) คือ สารที่องค์ประกอบส่วนหนึ่งมีลักษณะเป็นไอโซโทปที่มีโครงสร้างปรมาณูไม่คงตัว (Unstable isotipe) และจะสลายตัวโดยการปลดปล่อยพลังงานส่วนเกินออกมาในรูปของรังสีแอลฟา รังสีบีตา รังสีแกมมา หรือรังสีเอกซ์รูปใดรูปหนึ่ง หรือมากกว่าหนึ่งรูปพร้อม ๆ กัน ไอโซโทปที่มีคุณสมบัติดังกล่าวนี้เรียกว่า ไอโซโทปกัมมันตรังสี หรือไอโซโทปรังสี (Radioisotope) แหล่งที่มา : ลิงค์ http://www.baanjomyut.com/library_2/energy_and_quality_of_life/13.html |
ข้อใดถูกต้องเกี่ยวกับปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชัน fusion
กระทู้ที่เกี่ยวข้อง
ลิขสิทธิ์ © 2024 toptenid.com Inc.
