التفاعل النووي

التفاعل النووي Nuclear reaction
تعودنا في دروس الكيمياء أن نتعامل مع التفاعل الكيميائي.
ولكن ماذا عن التفاعل النووي وبماذا يختلف عن التفاعل الكيميائي ؟

التفاعل الكيميائي هو إعادة ترتيب للذرات دون المساس بصفاتها ، ويتضمن تكسير روابط كيميائية وتكوين أخرى جديدة ، كما ويتضمن التفاعل الكيميائي في الغالب انتقال إلكترونات بين المواد المتفاعلة دون أن يحدث تغير على النواة ، ودون أن تتكون ذرات جديدة .


لاحظ ذلك من خلال تفاعل الهيدروجين مع الأكسجين لتكوين الماء :

لاحظ أن التفاعل الكيميائي السابق لم ينتج عناصر جديدة ، فعنصري الهيدروجين والأكسجين الموجودين على يسار التفاعل بقيا موجودين على يمين التفاعل ولكن الاختلاف بين المتفاعلات والنواتج هو تكسر الرابطة بين ذرتي الهيدروجين وتكسر الرابطة بين ذرتي الأكسجين ، وتكونت روابط جديدة بين ذرات الهيدروجين والأكسجين ، ويتضمن التفاعل الكيميائي طاقة قليلة.

أما التفاعل النووي فيتضمن تغيراً في نواة الذرة ، وينتج عنه تكون عناصر جديدة ، كما تنتج عنه كمية عالية جدا ً من الطاقة.

لاحظ ذلك من خلال التفاعل النووي التالي :
لاحظ أن التفاعل السابق قد تضمن تحول عنصر الراديوم ( Ra ) إلى عنصر جديد هو الرادون ( Rn ) ، وظهر مع النواتج عنصر ثان هو الهيليوم ( He ) . وعند كتابة معادلة التفاعل النووي يؤخذ بالاعتبار كل من العدد الذري والكتلة الذرية ، وهما عددان لا يظهران في التفاعل الكيميائي ، وتوزن معادلة التفاعل النووي من خلالهما بينما توزن معادلة التفاعل الكيميائي من خلال عدد الذرات والمولات.


مثال :



ويرافق حدوث التفاعل النووي ظهور بعض الأنوية الخفيفة والتي تسمى بالجسيمات النووية ، ومن هذه الجسيمات :
بوزيترون
دقائق بيتا
دقائق ألفا
إلكترون
بروتون
نيوترون
الجسيم



أو





أو






أو




الرمز


وعلى ضوء ذلك انظر لمعادلة التفاعل النووي التالي :


ما الجسيم النووي الذي يمكن وضعه مكان لتصبح معادلة التفاعل النووي السابق صحيحة وموزونة ؟

عند وضع الكترون مكان X في معادلة التفاعل النووي تصبح مجموع الأعداد العلوية متساوية في طرفي المعادلة ، وكذلك الحال بالنسبة لمجموع الأعداد السفلية ، وتصبح المعادلة :