Jaderná reakce vs chemická reakce
Všechny změny probíhající v životním prostředí jsou způsobeny buď chemickými, nebo jadernými reakcemi. Co to znamená a jak se navzájem liší, jsou popsány níže.
Chemická reakce
Chemická reakce je proces přeměny skupiny látek na jinou skupinu látek. Látky na začátku reakce jsou známé jako reaktanty a látky po reakci jsou známé jako produkty. Když se jedna nebo více reaktantů přeměňuje na produkty, mohou procházet různými modifikacemi a energetickými změnami. Chemické vazby v reaktantech se rozpadají a vytvářejí se nové vazby za vzniku produktů, které jsou zcela odlišné od reaktantů. Tento druh chemické modifikace se označuje jako chemické reakce. Chemické reakce jsou popsány pomocí chemických rovnic. Existuje mnoho proměnných řídících reakce. Některé z těchto faktorů jsou koncentrace reaktantů, katalyzátorů, teplota, účinky rozpouštědel, pH a někdy koncentrace produktu atd. Hlavněstudiem termodynamiky a kinetiky můžeme vyvodit mnoho závěrů o reakci a ovládat je. Termodynamika je studium transformací energie. Jde pouze o energii a polohu rovnováhy v reakci. Nemá co říci o tom, jak rychle je dosaženo rovnováhy. Tato otázka spadá do oblasti kinetiky.
Reakční rychlost je jednoduše údaj o rychlosti reakce. Lze jej tedy považovat za parametr, který určuje, jak rychlá nebo jak pomalá je reakce. Přirozeně jsou některé reakce velmi pomalé, takže ani nemůžeme vidět, jak reakce probíhá, pokud ji nebudeme pozorovat velmi dlouho. Například zvětrávání hornin chemickými procesy je pomalá reakce, která probíhá v průběhu let. Naproti tomu reakce kousku draslíku s vodou je velmi rychlá; produkuje tedy velké množství tepla a považuje se to za prudkou reakci. Zvažte následující reakci, kdy reaktanty A a B přecházejí do produktů C a D.
a A + b B → c C + d D
Rychlost reakce může být dána buď dvěma reakčními složkami nebo produkty.
Míra = -1 / a × d [A] / dt = -1 / b × d [B] / dt = 1 / c × d [C] / dt = 1 / d × d [D] / dt
Zde jsou a, b, c a d stechiometrické koeficienty reaktantů a produktů. Pro reaktanty je rychlostní rovnice psána se znaménkem mínus, protože produkty se v průběhu reakce vyčerpávají. Jak se však produkty zvyšují, dostávají pozitivní znamení.
Jaderná reakce
Jádra atomu nebo subatomární částice se účastní jaderných reakcí. Jaderné štěpení a jaderná fúze jsou dva hlavní typy jaderných reakcí. Jaderné reakce se používají hlavně k výrobě energie, protože vyrábí energii v mnohem vyšších vrstvách než chemické reakce. Při štěpné reakci se velké nestabilní jádro rozdělí na menší stabilní jádra a v tomto procesu se uvolní energie. Při fúzní reakci se dva typy jader spojí dohromady a uvolní energii.
Jaký je rozdíl mezi jadernou a chemickou reakcí?
• V chemických reakcích působí atomy, ionty, molekuly nebo sloučeniny jako reaktanty, zatímco v jaderných reakcích se podílejí jádra atomů nebo dílčí atomové částice.
• V chemických reakcích dochází ke změnám v elektronech atomů. V jaderných reakcích dochází ke změnám hlavně v jádře atomů.
• Energie zapojená do jaderných reakcí je mnohem vyšší než energie chemických reakcí.
• Rychlost chemické reakce závisí na faktorech, jako je tlak a teplota, ale jaderné reakce nezávisí na těchto faktorech, jako to dělají chemické reakce.
