Ποια είναι η διαδικασία που παράγει ενέργεια στον ήλιο για δισεκατομμύρια χρόνια;
1. Τι είναι η πυρηνική σύντηξη;
* Είναι η διαδικασία όπου δύο ατομικοί πυρήνες συνδυάζονται για να σχηματίσουν έναν βαρύτερο πυρήνα, απελευθερώνοντας μια τεράστια ποσότητα ενέργειας στη διαδικασία.
* Σκεφτείτε το σαν να σπάζετε δύο μικροσκοπικά μάρμαρα μαζί τόσο σκληρά που συγχωνεύονται σε ένα μεγαλύτερο μάρμαρο, με κάποια ενέργεια που απομένει.
2. Η διαδικασία καυσίμου και σύντηξης του ήλιου:
* Το κύριο καύσιμο του ήλιου είναι το υδρογόνο, το πιο άφθονο στοιχείο στο σύμπαν.
* Μέσα στον πυρήνα του ήλιου, όπου η θερμοκρασία φτάνει εκατομμύρια βαθμούς Κελσίου και η πίεση είναι τεράστια, οι πυρήνες υδρογόνου (πρωτόνια) συγκρούονται με απίστευτη δύναμη.
* Αυτή η δύναμη ξεπερνά τη φυσική απόρριψη μεταξύ των θετικά φορτισμένων πρωτονίων, αναγκάζοντάς τους να συγχωνευθούν.
* Η διαδικασία σύντηξης δημιουργεί ήλιο, ένα βαρύτερο στοιχείο και απελευθερώνει ενέργεια με τη μορφή φωτονίων (φωτός) και νετρίνων.
3. Η αλυσίδα πρωτονίων:
* Η ειδική αντίδραση σύντηξης στον ήλιο ονομάζεται αλυσίδα πρωτονίων. Είναι μια διαδικασία πολλαπλών βημάτων που περιλαμβάνει αρκετά ενδιάμεσα σωματίδια.
* Βήμα 1: Δύο πρωτόνια συγκρούονται, σχηματίζοντας έναν πυρήνα του δευτερίου (ένα πρωτόνιο και ένα νετρονόμο) και απελευθερώνοντας ένα ποζιτρόνιο (αντι-ηλεκτρονικό) και ένα νετρίνο.
* Βήμα 2: Ο πυρήνας του δευτερίου συνδυάζεται στη συνέχεια με ένα άλλο πρωτόνιο για να σχηματίσει έναν πυρήνα ηλίου-3 (δύο πρωτόνια και ένα νετρόνιο) και απελευθερώνει μια ακτίνα γάμμα (φωτόνιο υψηλής ενέργειας).
* Βήμα 3: Τέλος, δύο πυρήνες ηλίου-3 για να σχηματίσουν έναν πυρήνα ηλίου-4 (δύο πρωτόνια και δύο νετρόνια) και απελευθερώνουν δύο πρωτόνια.
4. Γιατί είναι τόσο σημαντικό;
* Η πυρηνική σύντηξη είναι η πηγή της τεράστιας ενέργειας του ήλιου, που είναι αυτό που κάνει τη ζωή στη γη δυνατή.
* Είναι μια συνεχής διαδικασία που έχει συμβεί για δισεκατομμύρια χρόνια και αναμένεται να συνεχιστεί για δισεκατομμύρια περισσότερα.
5. Γιατί είναι δύσκολο να αναπαραχθεί στη γη;
* Ενώ καταφέραμε να δημιουργήσουμε ελεγχόμενες αντιδράσεις σύντηξης στα εργαστήρια, είναι εξαιρετικά δύσκολες.
* Οι θερμοκρασίες και οι πιέσεις που απαιτούνται για τη διατήρηση μιας αντίδρασης σύντηξης είναι απίστευτα υψηλές και η δημιουργία και η διατήρησή τους είναι πολύ δύσκολη.
* Υπάρχει μεγάλη έρευνα σε εξέλιξη για την ανάπτυξη μιας εμπορικά βιώσιμης πηγής ενέργειας σύντηξης, αλλά εξακολουθεί να είναι ένας μακροπρόθεσμος στόχος.
