Ποιες συνθήκες κοινές για τα περισσότερα αστέρια, συμπεριλαμβανομένου του ήλιου μας, εμφανίζονται απαραίτητες προκειμένου να πραγματοποιηθούν αντιδράσεις σύντηξης;
1. εξαιρετικά υψηλές θερμοκρασίες: Οι αντιδράσεις σύντηξης απαιτούν απίστευτα υψηλές θερμοκρασίες, της τάξης των εκατομμυρίων βαθμών Κελσίου. Αυτή η ακραία θερμότητα παρέχει την ενέργεια που απαιτείται για να ξεπεραστεί η ηλεκτροστατική απόρριψη μεταξύ των θετικά φορτισμένων πυρήνων των εμπλεκόμενων ατόμων.
2. ακραία πίεση: Η έντονη βαρυτική πίεση μέσα στα αστέρια συμπιέζει το θέμα σε τέτοιο βαθμό ώστε τα άτομα να συσκευάζονται απίστευτα κοντά. Αυτή η υψηλή πίεση συμβάλλει περαιτέρω στις υψηλές θερμοκρασίες που απαιτούνται για τη σύντηξη.
3. άφθονο υδρογόνο: Τα αστέρια αποτελούνται κυρίως από υδρογόνο, το ελαφρύτερο και πιο άφθονο στοιχείο στο σύμπαν. Οι πυρήνες υδρογόνου ή τα πρωτόνια είναι το κύριο καύσιμο για αντιδράσεις σύντηξης.
4. Κβαντική σήραγγα: Ακόμη και με υψηλές θερμοκρασίες, τα πρωτόνια πρέπει ακόμα να ξεπεράσουν την ηλεκτροστατική απόρριψη για να συγχωνευθούν. Αυτό επιτυγχάνεται μέσω της κβαντικής σήραγγας, ενός φαινομένου όπου τα σωματίδια μπορούν να φαινομενικά «σήραγγα» μέσω ενεργειακών φραγμών που δεν θα πρέπει να μπορούν να ξεπεράσουν.
Η διαδικασία στον ήλιο:
Στον ήλιο μας, η πρωταρχική αντίδραση σύντηξης είναι η αλυσιδωτή αντίδραση , όπου τέσσερις πυρήνες υδρογόνου (πρωτόνια) συγχωνεύονται για να σχηματίσουν έναν πυρήνα ηλίου, απελευθερώνοντας ενέργεια στη διαδικασία.
* Βήμα 1: Δύο πρωτόνια συσσωρεύονται για να σχηματίσουν έναν πυρήνα του δευτερίου (ένα πρωτόνιο και ένα νετρονόμο), εκπέμποντας ένα ποζιτρονό (ηλεκτρόνιο αντιμάτων) και ένα νετρίνο.
* Βήμα 2: Ο πυρήνας του δευτερίου συγχωνεύεται με ένα άλλο πρωτόνιο για να σχηματίσει έναν πυρήνα ηλίου-3 (δύο πρωτόνια και ένα νετρόνιο), απελευθερώνοντας μια ακτίνα γάμμα.
* Βήμα 3: Δύο πυρήνες ηλίου-3 ασφαλειών για να σχηματίσουν έναν πυρήνα ηλίου-4 (δύο πρωτόνια και δύο νετρόνια), απελευθερώνοντας δύο πρωτόνια.
Περίληψη:
Οι συνθήκες ακραίας θερμοκρασίας και πίεσης μέσα σε ένα αστέρι, σε συνδυασμό με την αφθονία του υδρογόνου, δημιουργούν ένα περιβάλλον που ευνοεί τη σύντηξη. Η διαδικασία βασίζεται στην κβαντική σήραγγα για να ξεπεράσει την ηλεκτροστατική απόρριψη μεταξύ των πυρήνων, επιτρέποντάς τους να συγχωνεύσει και να απελευθερώσει τεράστια ενέργεια που εξουσιοδοτεί το αστέρι.
