Πώς το ήλιο και το υδρογόνο παράγουν τόση ενέργεια στον ήλιο;
1. σύντηξη υδρογόνου: Στον πυρήνα του ήλιου, η τεράστια πίεση και η θερμική δύναμη υδρογόνο ατόμων για να συγκρουστούν και να συγχωνεύονται μαζί. Αυτή η διαδικασία περιλαμβάνει δύο ισότοπα υδρογόνου:
* Deuterium (²h): Ένα άτομο υδρογόνου με ένα πρωτόνιο και ένα νετρονόμο.
* Tritium (³H): Ένα άτομο υδρογόνου με ένα πρωτόνιο και δύο νετρόνια.
2. Αντίδραση σύντηξης: Η αντίδραση σύντηξης μεταξύ του δευτερίου και του τρίτου έχει ως αποτέλεσμα το σχηματισμό ενός ατόμου ηλίου (⁴He) και της απελευθέρωσης ενός νετρονίου υψηλής ενέργειας:
* ²h + ³h → ⁴he + n + ενέργεια
3. απελευθέρωση ενέργειας: Η αντίδραση σύντηξης απελευθερώνει μια τεράστια ποσότητα ενέργειας με τη μορφή ακτίνων γάμμα και κινητικής ενέργειας του νεοσυσταθείσα ατόμου ηλίου και του νετρονίου. Αυτή η ενέργεια είναι αυτό που εξουσιάζει τον ήλιο και το κάνει να λάμπει.
4. Αλυσίδα πρωτονίων: Η πραγματική διαδικασία στον πυρήνα του ήλιου είναι ελαφρώς πιο περίπλοκη. Η πιο συνηθισμένη αντίδραση σύντηξης είναι η αλυσίδα . Σε αυτή την αλυσίδα, τέσσερα πρωτόνια (πυρήνες υδρογόνου) συνδυάζονται για να σχηματίσουν έναν πυρήνα ηλίου, απελευθερώνοντας ενέργεια στην πορεία. Η διαδικασία περιλαμβάνει διάφορα ενδιάμεσα βήματα και την παραγωγή ποζιτρονίων (ηλεκτρόνια αντιμάτων) και νετρίνα.
Γιατί είναι τόσο ισχυρό;
* ισοδυναμία μαζικής ενέργειας: Οι αντιδράσεις σύντηξης τροφοδοτούνται από τη διάσημη εξίσωση του Einstein E =MC², η οποία δηλώνει ότι η μάζα και η ενέργεια είναι εναλλάξιμα. Κατά τη διάρκεια της σύντηξης, μια μικρή ποσότητα μάζας μετατρέπεται σε μια τεράστια ποσότητα ενέργειας.
* Υψηλές θερμοκρασίες και πίεση: Ο πυρήνας του ήλιου έχει θερμοκρασίες εκατομμυρίων βαθμών Κελσίου και τεράστια πίεση λόγω βαρύτητας. Αυτές οι ακραίες συνθήκες είναι απαραίτητες για να ξεπεραστεί η ηλεκτροστατική απόρριψη μεταξύ των πρωτονίων και να τους επιτρέψει να συγχωνευθούν.
Συνοπτικά: Η ενέργεια του ήλιου προέρχεται από τη σύντηξη του υδρογόνου στο ήλιο στον πυρήνα του, ο οποίος απελευθερώνει μια τεράστια ποσότητα ενέργειας λόγω της μετατροπής της μάζας σε ενέργεια. Αυτή η διαδικασία είναι ένας συνεχής κύκλος που διατηρεί τον ήλιο και παρέχει την ενέργεια που θερμαίνει τον πλανήτη μας.
