Ποια είναι η διαδικασία που συμβαίνει μέσα στον ήλιο μετατρέπει τη μάζα σε ενέργεια;
1. Ο πυρήνας:
- Ο πυρήνας του ήλιου είναι απίστευτα ζεστός και πυκνός, με θερμοκρασίες να φτάνουν σε εκατομμύρια βαθμούς Κελσίου.
2. Καύσιμο σύντηξης:
- Ο πυρήνας αποτελείται κυρίως από υδρογόνο, με μικρή ποσότητα ηλίου.
3. Αλυσίδα πρωτονίων-πρωτόνης:
- Η πρωταρχική αντίδραση σύντηξης στον ήλιο ονομάζεται αλυσίδα . Αυτή η αλυσιδωτή αντίδραση περιλαμβάνει μια σειρά βημάτων:
- Βήμα 1: Δύο πρωτόνια (πυρήνες υδρογόνου) συγκρούονται με αρκετή ενέργεια για να ξεπεράσουν την ηλεκτροστατική τους απόρριψη και την ασφάλεια. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα τη δημιουργία ενός πυρήνα του δευτερίου (ένα πρωτόνιο και ένα νετρονίου), ένα ποζιτρονό (ένα θετικά φορτισμένο ηλεκτρόνιο) και ένα νετρίνο.
- Βήμα 2: Ο πυρήνας του δευτερίου συγχωνεύεται με ένα άλλο πρωτόνιο, παράγοντας έναν πυρήνα ηλίου-3 (δύο πρωτόνια και ένα νετρόνιο) και μια ακτίνα γάμμα.
- Βήμα 3: Δύο πυρήνες ηλίου-3 ασφαλειών για την παραγωγή ενός πυρήνα ηλίου-4 (δύο πρωτόνια και δύο νετρόνια) και δύο πρωτόνια.
4. Μετατροπή μαζικής ενέργειας:
- Η συνολική μάζα του πυρήνα ηλίου-4 είναι ελαφρώς μικρότερη από τη συνδυασμένη μάζα των τεσσάρων πρωτονίων που εμπλέκονται. Αυτή η διαφορά μάζας μετατρέπεται σε ενέργεια σύμφωνα με τη διάσημη εξίσωση του Αϊνστάιν e =mc² , πού:
- Ε είναι η ενέργεια που απελευθερώνεται
- m είναι η διαφορά μάζας
- C είναι η ταχύτητα του φωτός
5. Απελευθέρωση ενέργειας:
- Η ενέργεια που απελευθερώνεται στη διαδικασία σύντηξης είναι κατά κύριο λόγο με τη μορφή ακτίνων γάμμα, οι οποίες τελικά απορροφώνται και επανασυνδέονται ως ορατό φως, θερμότητα και άλλες μορφές ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας.
Συνοπτικά:
Η ενέργεια του ήλιου προέρχεται από τη μετατροπή μιας μικροσκοπικής μάζας σε μια τεράστια ποσότητα ενέργειας μέσω της πυρηνικής σύντηξης. Αυτή η διαδικασία, κυρίως η αλυσίδα πρωτονίων-πρωτόνης, περιλαμβάνει τη σύντηξη πυρήνων υδρογόνου σε ήλιο, απελευθερώνοντας ενέργεια με τη μορφή φωτός και θερμότητας.
