Різниця між природною та штучною трансмутацією

The ключова різниця між природною і штучною трансмутацією є те природна трансмутація - радіоактивний розпад, що відбувається в ядрі зірок. Тоді як штучна трансмутація - це перетворення елемента в інший елемент штучним шляхом.

Трансмутація - це зміна атомних ядер, що призводить до перетворення хімічного елемента в інший хімічний елемент. Існує два типи трансмутації: природна та штучна трансмутація.

ЗМІСТ

1. Огляд та ключові відмінності
2. Що таке природна трансмутація
3. Що таке штучна трансмутація
4. Побічне порівняння - природне та штучне перетворення в табличній формі
5. Підсумок

Що таке природна трансмутація?

Природна трансмутація - це тип ядерної трансмутації, який відбувається природним шляхом. Тут змінюється кількість протонів або нейтронів в атомних ядрах певного хімічного елемента, що перетворює хімічний елемент в інший хімічний елемент. Природна трансмутація відбувається в ядрі зірок за допомогою зоряного нуклеосинтезу. Це означає, що в ядрі зірок реакції ядерного синтезу створюють нові хімічні елементи. У більшості зірок ці реакції синтезу відбуваються з воднем та гелієм. Однак великі зірки можуть здійснювати реакції синтезу, використовуючи важкі елементи, такі як залізо.

Малюнок 01: Природне перетворення відбувається в зірках

Поширений приклад природної трансмутації - радіоактивний розпад радіоактивних елементів, який відбувається спонтанно (альфа-розпад та бета-розпад). Наприклад, більша частина газу аргону у повітрі утворюється внаслідок природного перетворення калію-40. Більше того, на відміну від штучної трансмутації, природна трансмутація відбувається в присутності одного реагенту, оскільки другий реагент не потрібен для ініціювання реакції.

Що таке штучна трансмутація?

Штучна трансмутація - це тип ядерної трансмутації, який ми можемо виконувати штучно. І цей вид трансмутацій відбувається через бомбардування атомного ядра іншою частинкою. Ця реакція може перетворити певний хімічний елемент в інший хімічний елемент. Першою експериментальною реакцією для цієї реакції було обстріл атома азоту альфа-частинкою для отримання кисню. Зазвичай новоутворений хімічний елемент проявляє радіоактивність. Ці елементи ми називаємо елементами відстеження. Найпоширеніші частинки, які використовуються для бомбардування, - це альфа-частинки та дейтрони.

Малюнок 02: Штучна трансмутація може статися в прискорювачах частинок

Більше того, штучна трансмутація може мати місце в машинах, де виробляється велика кількість енергії; цього достатньо для чергування ядерно-хімічної структури атомів; наприклад, прискорювачі частинок, різні ядерні реактори тощо. Зазвичай штучна трансмутація відбувається за допомогою реакцій поділу.

Яка різниця між природною та штучною трансмутацією?

Трансмутація - це зміна атомних ядер, що призводить до перетворення хімічного елемента в інший хімічний елемент. Існує два типи трансмутації: природна та штучна трансмутація. Ключова відмінність природної та штучної трансмутації полягає в тому, що природна трансмутація - це радіоактивний розпад, що відбувається в ядрі зірок, тоді як штучна трансмутація - це перетворення елемента в інший елемент штучно.

Більше того, природні трансмутаційні реакції зазвичай відбуваються за допомогою реакцій синтезу, тоді як штучна трансмутація відбувається переважно через реакції поділу. Отже, це ще одна відмінність між природною та штучною трансмутацією. На додаток до них, природні перетворення включають в себе один реагент і спонтанну реакцію, тоді як штучна трансмутація включає хімічний елемент і частинку для ініціювання реакції поділу. Частинки, які ми можемо використовувати для цієї мети, є альфа-частинками і дейтронами. Наприклад, природна трансмутація - основна реакція, яка виникає в ядрі зірок. Тим часом у важкій техніці, яка виробляє велику кількість енергії, може відбуватися штучна трансмутація.

Підсумок - Природні та штучні перетворення

Трансмутація - це зміна атомних ядер, що призводить до перетворення хімічного елемента в інший хімічний елемент. Існує два типи трансмутації: природна та штучна трансмутація. Ключова відмінність природної та штучної трансмутації полягає в тому, що природна трансмутація - це радіоактивний розпад, що відбувається в ядрі зірок, тоді як штучна трансмутація - це перетворення елемента в інший елемент штучно.

Довідка:

1. "11.4: Штучна трансмутація." Хімія LibreTexts, Libretexts, 20 серпня 2019 р., Доступні тут.

Надано зображення:

1. «Сонце в рентгенограмі» Лабораторія атмасфери та спадщини Йогаха, NASA Goddard Laboratory NASA Goddard - Лабораторія атмасфери Годдарда NASA, місія Yohkoh ISAS, Японія (Public Domain) через Commons Wikimedia
2. "Національна лабораторія прискорювачів SLAC 2" від Віктора Блакуса - Отримано з файлу: Національна лабораторія прискорювачів SLAC Aerial.jpg (Public Domain) через Commons Wikimedia