Πόσο διαφορά υπάρχει μεταξύ της ενέργειας που απελευθερώνεται κατά τη διάρκεια της χημικής αντίδρασης και των πυρηνικών αντιδράσεων;

Η διαφορά στην ενέργεια που απελευθερώνεται μεταξύ χημικών αντιδράσεων και πυρηνικών αντιδράσεων είναι τεράστια . Εδώ είναι μια κατανομή:

* Χημικές αντιδράσεις: Περιλαμβάνουν το σπάσιμο και τη διαμόρφωση δεσμών μεταξύ των ατόμων. Αυτό συνεπάγεται αλλαγές στη διάταξη των ηλεκτρονίων μέσα στα άτομα, αλλά οι πυρήνες των ατόμων παραμένουν αμετάβλητοι. Η ενέργεια που απελευθερώνεται ή απορροφάται σε χημικές αντιδράσεις είναι σχετικά μικρή, τυπικά μετριέται σε kilojoules ανά mole (kJ/mol) .

* Πυρηνικές αντιδράσεις: Περιλαμβάνουν αλλαγές μέσα στον πυρήνα ενός ατόμου, όπως σχάση (διάσπαση του πυρήνα) ή σύντηξη (συνδυάζοντας πυρήνες). Αυτές οι αντιδράσεις περιλαμβάνουν την ισχυρή πυρηνική δύναμη, η οποία είναι πολύ ισχυρότερη από τις ηλεκτρομαγνητικές δυνάμεις που εμπλέκονται σε χημικές αντιδράσεις. Ως αποτέλεσμα, οι πυρηνικές αντιδράσεις απελευθερώνουν σημαντικά περισσότερη ενέργεια, μετρούμενη σε megajoules ανά mole (MJ/mol) ή ακόμα και gigajoules ανά mole (GJ/mol) .

Εδώ είναι μια αναλογία:

Φανταστείτε ότι έχετε ένα μικρό κουτί γεμάτο μάρμαρα. Οι χημικές αντιδράσεις είναι σαν να αναδιατάσσονται τα μάρμαρα μέσα στο κουτί. Οι πυρηνικές αντιδράσεις είναι σαν να βγάζουν το κουτί και να αναδιατάσσουν τα μάρμαρα που συνθέτουν το ίδιο το κουτί. Η ενέργεια που απελευθερώνεται όταν αναδιατάξετε το κουτί είναι πολύ μεγαλύτερη από την ενέργεια που απελευθερώνεται όταν αναδιατάζετε τα μάρμαρα μέσα.

σειρά μεγέθους:

Οι πυρηνικές αντιδράσεις συνήθως απελευθερώνουν εκατομμύρια φορές Περισσότερη ενέργεια από τις χημικές αντιδράσεις.

Παραδείγματα:

* Χημική αντίδραση: Η καύση ενός κομματιού ξύλου απελευθερώνει λίγα kJ/mol ενέργειας.

* Πυρηνική αντίδραση: Η σχάση ενός ατόμου ουρανίου απελευθερώνει περίπου 200 MeV (mega-electron volts), η οποία μεταφράζεται σε περίπου 32 GJ/mol.

Συμπερασματικά:

Οι πυρηνικές αντιδράσεις απελευθερώνουν πολύ περισσότερη ενέργεια από τις χημικές αντιδράσεις λόγω των τεράστιων δυνάμεων που παίζουν μέσα στον πυρήνα. Αυτή η διαφορά στην απελευθέρωση ενέργειας είναι ένας βασικός λόγος για τον οποίο η πυρηνική ενέργεια είναι μια ισχυρή πηγή ενέργειας, ενώ οι χημικές αντιδράσεις χρησιμοποιούνται σε ένα ευρύ φάσμα καθημερινών εφαρμογών.