Ποιοι είναι οι νόμοι διατήρησης των πυρηνικών αντιδράσεων;
1. Διατήρηση του αριθμού νουκλεόνης:
* Ο συνολικός αριθμός πρωτονίων και νετρονίων (νουκλεόνια) πρέπει να παραμείνει ο ίδιος πριν και μετά την αντίδραση.
* Αυτό αντικατοπτρίζεται στον αριθμό της ατομικής μάζας (α), ο οποίος αντιπροσωπεύει τον συνολικό αριθμό των νουκλεονίων.
* Παράδειγμα: Στην αντίδραση ⁴n + ¹n → ⁴c + ¹H, ο συνολικός αριθμός νουκλεονίων είναι 15 και στις δύο πλευρές.
2. Διατήρηση της χρέωσης:
* Η συνολική χρέωση πρέπει να διατηρηθεί.
* Αυτό σημαίνει ότι το άθροισμα των ατομικών αριθμών (z) των αντιδραστηρίων πρέπει να ισούται με το άθροισμα των ατομικών αριθμών των προϊόντων.
* Παράδειγμα: Στην αντίδραση ⁴he + ⁴n → ⁷o + ¹h, το συνολικό φορτίο είναι 8 και στις δύο πλευρές.
3. Διατήρηση της ενέργειας:
* Η ενέργεια δεν μπορεί να δημιουργηθεί ή να καταστραφεί, αλλά μπορεί να μετατραπεί από τη μία μορφή σε άλλη.
* Περιλαμβάνει ισοδυναμία μαζικής ενέργειας, όπου η μάζα μπορεί να μετατραπεί σε ενέργεια και αντίστροφα.
* Παράδειγμα: Η πυρηνική σχάση απελευθερώνει μια τεράστια ποσότητα ενέργειας λόγω της μετατροπής μιας μικρής ποσότητας μάζας σε ενέργεια.
4. Διατήρηση της γραμμικής ορμής:
* Η συνολική γραμμική ορμή του συστήματος παραμένει σταθερή.
* Αυτό σημαίνει ότι το άθροισμα του φορέα της στιγμής όλων των σωματιδίων που εμπλέκονται πριν από την αντίδραση ισούται με το άθροισμα του φορέα της στιγμής όλων των σωματιδίων μετά την αντίδραση.
* Παράδειγμα: Σε μια πυρηνική αντίδραση, η ορμή του εισερχόμενου σωματιδίου μεταφέρεται στα εξερχόμενα σωματίδια.
5. Διατήρηση της γωνιακής ορμής:
* Η συνολική γωνιακή ορμή του συστήματος παραμένει σταθερή.
* Περιλαμβάνει τη γωνιακή ορμή της γωνίας των σωματιδίων.
* Παράδειγμα: Η γωνιακή ορμή του πυρήνα μπορεί να αλλάξει κατά τη διάρκεια μιας πυρηνικής αντίδρασης, αλλά η συνολική γωνιακή ορμή του συστήματος παραμένει διατηρημένη.
6. Διατήρηση του αριθμού Lepton:
* Οι λεπτόνες (π.χ. ηλεκτρόνια, μιόνια, νετρίνια) είναι θεμελιώδη σωματίδια με ημι-ακέραια περιστροφή.
* Ο αριθμός Lepton διατηρείται ξεχωριστά για κάθε οικογένεια Lepton (Electron, Muon, Tau).
* Παράδειγμα: Η βήτα αποσύνθεση περιλαμβάνει την εκπομπή ενός ηλεκτρονίου και ενός αντινετουρίνο, εξασφαλίζοντας ότι ο αριθμός ηλεκτρονίων lepton παραμένει σταθερός.
Αυτοί οι νόμοι διατήρησης είναι απαραίτητοι για την κατανόηση και την πρόβλεψη των πυρηνικών αντιδράσεων. Αποτελούν τη βάση της πυρηνικής φυσικής και έχουν εφαρμογές σε τομείς όπως η πυρηνική ενέργεια, η ιατρική και η αστροφυσική.
