المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الكيمياء
عدد المواضيع في هذا القسم 11123 موضوعاً
علم الكيمياء
الكيمياء التحليلية
الكيمياء الحياتية
الكيمياء العضوية
الكيمياء الفيزيائية
الكيمياء اللاعضوية
مواضيع اخرى في الكيمياء
الكيمياء الصناعية

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر المرجع الالكتروني للمعلوماتية


Induced Nuclear Reactions  
  
1366   03:50 مساءً   date: 2-2-2019
Author : ........
Book or Source : LibreTexts Project
Page and Part : ............

Induced Nuclear Reactions

The discovery of radioactivity in the late 19th century showed that some nuclei spontaneously transform into nuclei with a different number of protons, thereby producing a different element. When scientists realized that these naturally occurring radioactive isotopes decayed by emitting subatomic particles, they realized that—in principle—it should be possible to carry out the reverse reaction, converting a stable nucleus to another more massive nucleus by bombarding it with subatomic particles in a nuclear transmutation reaction.

The first successful nuclear transmutation reaction was carried out in 1919 by Ernest Rutherford, who showed that α particles emitted by radium could react with nitrogen nuclei to form oxygen nuclei. As shown in the following equation, a proton is emitted in the process:

42α+147N178O+11p

Rutherford’s nuclear transmutation experiments led to the discovery of the neutron. He found that bombarding the nucleus of a light target element with an α particle usually converted the target nucleus to a product that had an atomic number higher by 1 and a mass number higher by 3 than the target nucleus. Such behavior is consistent with the emission of a proton after reaction with the α particle. Very light targets such as Li, Be, and B reacted differently, however, emitting a new kind of highly penetrating radiation rather than a proton. Because neither a magnetic field nor an electrical field could deflect these high-energy particles, Rutherford concluded that they were electrically neutral. (For more information on high-energy particles) Other observations suggested that the mass of the neutral particle was similar to the mass of the proton. In 1932, James Chadwick (Nobel Prize in Physics, 1935), who was a student of Rutherford’s at the time, named these neutral particles neutrons and proposed that they were fundamental building blocks of the atom. The reaction that Chadwick initially used to explain the production of neutrons was as follows:

42α+94Be126C+10n

Because α particles and atomic nuclei are both positively charged, electrostatic forces cause them to repel each other. Only α particles with very high kinetic energy can overcome this repulsion and collide with a nucleus (Figure 1.1). Neutrons have no electrical charge, however, so they are not repelled by the nucleus. Hence bombardment with neutrons is a much easier way to prepare new isotopes of the lighter elements. In fact, carbon-14 is formed naturally in the atmosphere by bombarding nitrogen-14 with neutrons generated by cosmic rays:

10n+147N146C+11p

3a6a199f5a8d7c46c559e04d47c81294.jpg

Figure 1.1 A Nuclear Transmutation Reaction Bombarding a target of one element with high-energy nuclei or subatomic particles can create new elements. Electrostatic repulsions normally prevent a positively charged particle from colliding and reacting with a positively charged nucleus. If the positively charged particle is moving at a very high speed, however, its kinetic energy may be great enough to overcome the electrostatic repulsions, and it may collide with the target nucleus. Such collisions can result in a nuclear transmutation reaction.




هي أحد فروع علم الكيمياء. ويدرس بنية وخواص وتفاعلات المركبات والمواد العضوية، أي المواد التي تحتوي على عناصر الكربون والهيدروجين والاوكسجين والنتروجين واحيانا الكبريت (كل ما يحتويه تركيب جسم الكائن الحي مثلا البروتين يحوي تلك العناصر). وكذلك دراسة البنية تتضمن استخدام المطيافية (مثل رنين مغناطيسي نووي) ومطيافية الكتلة والطرق الفيزيائية والكيميائية الأخرى لتحديد التركيب الكيميائي والصيغة الكيميائية للمركبات العضوية. إلى عناصر أخرى و تشمل:- كيمياء عضوية فلزية و كيمياء عضوية لا فلزية.


إن هذا العلم متشعب و متفرع و له علاقة بعلوم أخرى كثيرة ويعرف بكيمياء الكائنات الحية على اختلاف أنواعها عن طريق دراسة المكونات الخلوية لهذه الكائنات من حيث التراكيب الكيميائية لهذه المكونات ومناطق تواجدها ووظائفها الحيوية فضلا عن دراسة التفاعلات الحيوية المختلفة التي تحدث داخل هذه الخلايا الحية من حيث البناء والتخليق، أو من حيث الهدم وإنتاج الطاقة .


علم يقوم على دراسة خواص وبناء مختلف المواد والجسيمات التي تتكون منها هذه المواد وذلك تبعا لتركيبها وبنائها الكيميائيين وللظروف التي توجد فيها وعلى دراسة التفاعلات الكيميائية والاشكال الأخرى من التأثير المتبادل بين المواد تبعا لتركيبها الكيميائي وبنائها ، وللظروف الفيزيائية التي تحدث فيها هذه التفاعلات. يعود نشوء الكيمياء الفيزيائية إلى منتصف القرن الثامن عشر . فقد أدت المعلومات التي تجمعت حتى تلك الفترة في فرعي الفيزياء والكيمياء إلى فصل الكيمياء الفيزيائية كمادة علمية مستقلة ، كما ساعدت على تطورها فيما بعد .