Kodolreakcijas ir reakciju veids, kuru rezultātā mainās atomu kodolu uzbūve.
Kodolreakciju rezultātā no viena veida atomiem rodas cita veida atomi, kuriem piemīt atšķirīgas ķīmiskās īpašības. Kodolreakciju vienādojumos ar simboliem pieraksta tikai atomu kodolus. Pierakstot kāda elementa atoma kodolu, vienmēr augšā pieraksta tā masu, kas ir vienāda ar atommasu (vai nuklonu skaitu kodolā), bet apakšā — kodola lādiņu, kas ir vienāds ar atomnumuru (vai protonu skaitu kodolā).
Nuklons ir atoma kodola sastāvdaļa. Kodols sastāv no protoniem un neitroniem, tātad nukloni ir protoni un neitroni. Neitronu skaits kodolā ir vienāds ar atommasas un protonu skaita starpību kodolā.
Elementa atoma kodola pieraksts kodolreakcijās
Uz Saules notiek kodolsintēzes (process, kurā pretēji kodolu dalīšanās procesam notiek kodolu saplūšana) reakcijas — piemēram, hēlija sintēze no diviem ūdeņraža atomiem.
Svarīgi!
Kodolreakcijās izpildās masas un lādiņa nezūdamības likumi. Visu daļiņu masa pirms reakcijas vienmēr ir vienāda ar visu daļiņu masu pēc reakcijas, arī kodola lādiņu summa pirms reakcijas vienmēr ir vienāda ar kopējo kodolu lādiņu pēc reakcijas.
Atomu kodolu sabrukšanas reakcijās viens atoma kodols pārvēršas par cita atoma kodolu un radioaktīvu daļiņu. Tās ir visvairāk sastopamās kodolreakcijas uz Zemes.
Dabā ir sastopamas \(3\) kodolu sabrukšanas reakcijas veidi: alfa sabrukšana, beta sabrukšana un gamma sabrukšana.
Alfa sabrukšana ir reakcija, kurā atoma kodols izstaro hēlija atoma kodolu (jeb daļiņu), kas sastāv no diviem protoniem un diviem neitroniem.
Alfa sabrukšana
Bēta sabrukšana ir reakcija, kuras rezultātā tiek izsviesta bēta daļiņa. Izšķir divu veidu bēta sabrukšanas un .
Bēta mīnuss sabrukšanas rezultātā viens neitrons pārvēršas par protonu un elektronu. Reakcijas rezultātā kodola masa nemainās, bet lādiņš palielinās par vienu vienību.
Elektronu apzīmē vai daļiņa. Dažreiz raksta arī .
Beta mīnuss sabrukšana
Bēta pluss sabrukšanas rezultātā viens protons pārveidojas par neitronu un vienu pozitronu . Reakcijas rezultātā kodola masa nemainās, bet lādiņš samazinās par vienu vienību.
Pozitronu apzīmē vai . Var rakstī arī .
Bēta pluss sabrukšana
Gamma sabrukšana ir reakcija, kuras rezultātā rodas starojums.
Piemērs:
Gamma sabrukšana:
\(_A^ZX^*\) — ierosināts kodols;
\(_A^ZX\) — kodols līdzsvara stāvoklī;
kvanta enerģiju var aprēķināt pēc formulas ;
\(f\) — gamma kvanta frekvence;
\(h\) — Planka konstante.