化学的および核反応を比較および対照的な
化学的反応と核反応の重要な違いの内訳は、関連する原子の部分、生成されるエネルギーの量、および反応タイプに焦点を当てています。
化学反応:
* 関係する原子の部分: 主に電子が関与します 原子の最も外側のシェルに。これらの電子は、化学結合の形成と破壊に関与しています。
* 反応量: 原子と分子の配置の変化、新しい化合物を形成します。 原子自体は変更されていません 。
* 生成されたエネルギー: 通常、比較的少量のエネルギーが含まれます 放出または吸収され、モルあたりキロジュール(kj/mol)で測定されます 。例には、燃焼、光合成、中和反応が含まれます。
核反応:
* 関係する原子の部分: 核内の変化を伴う 、陽子と中性子に影響を与えます 。これには、陽子の数(元素の変化につながる)の変化、中性子の数(同位体の作成)、または核の分割または融合が含まれます。
* 反応量: ある要素の変換を別の要素に変換します 、まったく新しい原子の形成で。
* 生成されたエネルギー: 膨大な量のエネルギーを放出します 、 megaelectronvolts(MEV)で測定 。このエネルギーは、化学反応で放出されるエネルギーよりも何百万倍大きくなっています。例には、核核分裂(原子の分割)、核融合(原子の組み合わせ)、および放射性崩壊が含まれます。
比較表:
|機能|化学反応|核反応|
| ---------------- | ------------------------ | -------------------- |
|原子部品|電子|陽子と中性子|
|反応量|原子と分子の再配列|要素の変換|
|生成されたエネルギー|比較的小さい(kj/mol)|巨大な(MEV)|
重要な違い:
* スケール: 核反応には、原子の基本レベルでの変化が含まれますが、化学反応には原子の配置の変化が含まれます。
* エネルギー放出: 核反応は、化学反応と比較してはるかに多くのエネルギーを放出します。
* 要素変換: 核反応は1つの元素を別の要素に変換することができますが、化学反応は既存の原子のみを再配置します。
例:
* 化学反応: 木材の燃焼には、木材(セルロース)と酸素の間の化学反応が含まれ、熱と光のエネルギーが放出されます。原子自体は同じままで、配置のみが変化します。
* 核反応: ウランの核核分裂は膨大な量のエネルギーを放出し、ウランを他の元素に変換します。このエネルギーは、原子炉で生産される力に責任があります。
結論:
化学反応と核反応の両方にはエネルギーの変化が含まれますが、基礎となるメカニズムと放出されるエネルギー量は大きく異なります。化学反応は主に電子を含み、比較的小さなエネルギーの変化をもたらしますが、核反応は核に関与し、膨大な量のエネルギーを放出し、時にはその過程で元素を変換します。