核化学

化学元素には 、独自の元素となるいくつかの特性があります。私たちが知っているさまざまな元素の中には、 放射能 として知られる特定の性質を持つものもあります。放射能は、放射性の特性を持つ元素の 原子核 からの粒子の放出で構成されます。この放出は、ある元素の 同位体 が放射線を放出し、同じ元素の別の同位体に変化するときに起こり、この現象を 崩壊と いいます。

1896 年、アンリ ベクレル (1852 – 1908) は ウラン 塩からの雷の放出に気づき、 核化学 の時代を開拓しました。 1898年、 マリー・キュリーは ベクレルの研究を改良し、彼が指摘した放射は温度、圧力、ウラン塩の組成やその他の発生する性質には依存しないと報告したほか、放射される放射線の強度は環境に関係なく維持されることを発見した。サンプル中のウラン塩の量。これらの発見により、この主題に関連する研究が強化され、ラザフォードとトンプソンは、放射性放出が アルファ線 (α) と ベータ線 (β) の少なくとも 2 種類であることを認識することができ、その後、ヴィラードは ガンマ線 (γ) を発見しました。 。

核反応は 、放射性元素の同位体 の原子番号と質量の変化によって発生します。これらの反応では、原子や分子が再配置される他の化学反応とは異なり、 核子 ( 陽子 と 中性子 ) の数が維持されます。

アルファ粒子が放出される核反応では、放出量は質量数で 4、原子番号で 2 減少します。ベータ粒子が放出される反応では、この減少は原子番号の 1 であり、質量の変化はありません。ガンマ線は元素の原子番号や質量を変化させません。アルファ崩壊は テルル などのより重い元素でのみ観察されます。ベータ崩壊とガンマ崩壊は他の放射性元素とともに発生します。アルファ線、ベータ線、ガンマ線の放出に加えて、陽電子、 ニュートリノ 、中性子などの他の粒子の放出もあります。

核融合は 、2 つの軽い原子が結合してより重い原子核を形成し、質量を放射線の形のエネルギーに変換するときに発生します。 アルバート・アインシュタイン の公式によれば、エネルギーは質量と 光速の二乗の積 に等しいため、放出されるエネルギーの量は非常に多くなります。核融合は 太陽 のような大きな星の内部で起こります。

原子に中性子が衝突すると 核分裂 が発生し、放射線が放出され、放射性粒子が放出され、他の化学元素の同位体が形成されます。たとえば、ウラン 235 原子に中性子が衝突すると、放射線が放出され、2 つまたは 3 つの中性子とエネルギー (放射線) に加えて、 バリウム 142 と クリプトン 91 が生成されます。

原子力発電所では、 核燃料 としてウラン 235 を使用する核分裂が放射性プロセスとして使用されます。ウラン 235 の核分裂によって放出されるエネルギーは、2 億電子ボルト (eV) に相当します。このプロセスで放出されるエネルギーは水を加熱するために使用され、水が蒸発して 蒸気圧 によってタービンを動かし、この機械エネルギーを電気エネルギーに変換します。現在、世界には約 440 基の原子炉がありますが、ブラジルにはリオデジャネイロのアングラ・ドス・レイス原子力発電所に 2 基しかありません。

参考文献:

http://www.profpc.com.br/Qu%C3%ADmica%20Nuclear%20x%20F%C3%ADsica%20Nuclear/F%C3%ADsica%20Nuclear/Qu%C3%ADmica%20Nuclear%20x%20Radioatividade。 pdf

MAIA、DJ、BIANCHI、JCA 一般化学: 基礎。サンパウロ：ピアソン・プレンティス・ホール、2006年。

http://www.if.ufrgs.br/~marcia/FN_aula2.pdf

http://sites.unicentro.br/wp/petfisica/files/2011/08/Usinas_Nucleares_Lucas.pdf