Γιατί η εξαιρετικά υψηλή θερμοκρασία είναι απαραίτητη για την αντίδραση σύντηξης;
1. Το φράγμα Coulomb:
* θετικές χρεώσεις απωθήστε: Οι ατομικοί πυρήνες χρεώνονται θετικά. Όπως οι χρεώσεις απωθεί, δημιουργώντας μια ισχυρή ηλεκτροστατική δύναμη που ονομάζεται φράγμα Coulomb. Σκεφτείτε το σαν να προσπαθείτε να πιέσετε δύο μαγνήτες μαζί με τους ίδιους πόλους που αντιμετωπίζουν.
* υπέρβαση του φραγμού: Για να ξεπεράσουν αυτό το φράγμα και να πάρουν τους πυρήνες αρκετά κοντά για να συγχωνευθούν, χρειάζονται πολλή κινητική ενέργεια. Αυτό είναι όπου εισέρχονται υψηλές θερμοκρασίες.
2. Θερμοκρασία και κινητική ενέργεια:
* Heat =κίνηση: Η θερμοκρασία είναι ένα μέτρο της μέσης κινητικής ενέργειας των σωματιδίων. Το πιο ζεστό είναι, τόσο ταχύτερα τα σωματίδια του κινούνται.
* Αντίσταση απάντησης: Σε εξαιρετικά υψηλές θερμοκρασίες, οι πυρήνες κινούνται τόσο γρήγορα ώστε να μπορούν να ξεπεράσουν το φράγμα coulomb και να φτάσουν αρκετά κοντά για να αναλάβουν η ισχυρή πυρηνική δύναμη και να τους δεσμεύσει.
3. Κβαντική σήραγγα:
* Η φύση κύματος των σωματιδίων: Τα σωματίδια μπορούν επίσης να συμπεριφέρονται σαν κύματα. Σε υψηλές θερμοκρασίες, υπάρχει μια ευκαιρία για τους πυρήνες να "σήραγγα" μέσω του φράγματος coulomb λόγω της φύσης που μοιάζει με κύματα, ακόμα κι αν δεν έχουν αρκετή ενέργεια για να την ξεπεράσουν άμεσα. Σκεφτείτε το σαν ένα κύμα που διέρχεται από ένα φράγμα, ακόμα κι αν δεν έχει την ενέργεια για να ανέβει πάνω του.
4. Ειδικές θερμοκρασίες:
* Διαφορετικά καύσιμα, διαφορετικές θερμοκρασίες: Η απαιτούμενη θερμοκρασία για σύντηξη ποικίλλει ανάλογα με τα ισότοπα που συγχωνεύονται. Για παράδειγμα, η τήξη του δευτερίου και του τρίτου (ένας τύπος αντίδρασης σύντηξης στην έρευνα) απαιτεί περίπου 100 εκατομμύρια βαθμούς Κελσίου.
Εν ολίγοις, οι εξαιρετικά υψηλές θερμοκρασίες που απαιτούνται για τις αντιδράσεις σύντηξης είναι ζωτικής σημασίας για να ξεπεραστεί η ηλεκτροστατική απόρριψη μεταξύ θετικά φορτισμένων πυρήνων, επιτρέποντάς τους να φτάσουν αρκετά κοντά για την ισχυρή πυρηνική δύναμη να τους δεσμεύσει μαζί.
