واکنش هسته ای در مقابل واکنش شیمیایی
تمام تغییراتی که در محیط رخ می دهد به دلیل واکنش های شیمیایی یا هسته ای است. اینها به چه معنا هستند و چگونه با یکدیگر تفاوت دارند در زیر بحث شده است.
واکنش شیمیایی
واکنش شیمیایی فرآیند تبدیل مجموعه ای از مواد به مجموعه ای دیگر از مواد است. موادی که در ابتدای واکنش قرار دارند به عنوان واکنش دهنده و مواد پس از واکنش به عنوان محصولات شناخته می شوند. هنگامی که یک یا چند واکنش دهنده در حال تبدیل به محصولات هستند، ممکن است تغییرات و تغییرات انرژی متفاوتی را تجربه کنند.پیوندهای شیمیایی موجود در واکنش دهنده ها در حال شکستن هستند و پیوندهای جدیدی برای تولید محصولات کاملاً متفاوت از واکنش دهنده ها تشکیل می شود. این نوع اصلاح شیمیایی به عنوان واکنش های شیمیایی شناخته می شود. واکنش های شیمیایی با استفاده از معادلات شیمیایی توصیف می شوند. متغیرهای متعددی وجود دارند که واکنش ها را کنترل می کنند. برخی از این عوامل عبارتند از غلظت واکنش دهنده ها، کاتالیزورها، دما، اثرات حلال، pH و گاهی اوقات غلظت محصول و غیره. عمدتاً با مطالعه ترمودینامیک و سینتیک می توان نتایج زیادی در مورد یک واکنش گرفت و آنها را کنترل کرد. ترمودینامیک مطالعه تحولات انرژی است. این فقط به انرژی و موقعیت تعادل در یک واکنش مربوط می شود. در مورد سرعت رسیدن به تعادل چیزی برای گفتن ندارد. این سوال در حوزه سینتیک است.
سرعت واکنش به سادگی نشان دهنده سرعت واکنش است. بنابراین می توان آن را به عنوان پارامتری در نظر گرفت که تعیین می کند واکنش چقدر سریع یا کند است.به طور طبیعی، برخی از واکنش‌ها بسیار کند هستند، بنابراین ما حتی نمی‌توانیم واکنش را ببینیم مگر اینکه آن را برای مدت طولانی مشاهده کنیم. به عنوان مثال، هوازدگی سنگ توسط فرآیندهای شیمیایی یک واکنش آهسته است که در طول سال ها انجام می شود. در مقابل، واکنش یک تکه پتاسیم با آب بسیار سریع است. بنابراین، مقدار زیادی گرما تولید می شود و به عنوان یک واکنش شدید در نظر گرفته می شود. واکنش زیر را در نظر بگیرید که واکنش دهنده های A و B به محصولات C و D می روند.
a A + b B → c C + d D
سرعت واکنش را می توان بر حسب یکی از دو واکنش دهنده یا محصول ارائه داد.
نرخ=-1/a × d[A]/dt=-1/b × d[B]/dt=1/c × d[C]/dt=1/d × d[D] /dt
در اینجا، a، b، c و d ضرایب استوکیومتری واکنش دهنده ها و محصولات هستند. برای واکنش دهنده ها، معادله سرعت با علامت منفی نوشته می شود، زیرا محصولات با ادامه واکنش در حال تخلیه هستند. با این حال، با افزایش محصولات، علائم مثبتی به آنها داده می شود.
واکنش هسته ای
هسته یک اتم یا ذرات زیر اتمی در واکنش های هسته ای شرکت می کنند. شکافت هسته ای و همجوشی هسته ای دو نوع اصلی واکنش های هسته ای هستند. واکنش‌های هسته‌ای عمدتاً برای تولید انرژی مورد استفاده قرار می‌گیرند، زیرا انرژی را در چین‌های بسیار بالاتری نسبت به واکنش‌های شیمیایی تولید می‌کنند. در یک واکنش شکافت، یک هسته بزرگ ناپایدار به هسته های کوچکتر با ثبات تقسیم می شود و در این فرآیند انرژی آزاد می شود. در یک واکنش همجوشی، دو نوع هسته با هم ترکیب می‌شوند و انرژی آزاد می‌کنند.
تفاوت بین واکنش هسته ای و شیمیایی چیست؟
• در واکنش های شیمیایی، اتم ها، یون ها، مولکول ها یا ترکیبات به عنوان واکنش دهنده عمل می کنند در حالی که، در واکنش های هسته ای، هسته اتم ها یا ذرات زیر اتمی شرکت می کنند.
• در واکنش های شیمیایی، تغییرات در الکترون های اتم رخ می دهد. در واکنش‌های هسته‌ای، تغییرات عمدتاً در هسته اتم‌ها رخ می‌دهد.
• انرژی درگیر در واکنش های هسته ای بسیار بیشتر از واکنش های شیمیایی است.
• سرعت یک واکنش شیمیایی به عواملی مانند فشار و دما بستگی دارد، اما واکنش های هسته ای مانند واکنش های شیمیایی به این عوامل بستگی ندارند.
