היתוך גרעיני בשמש
היתוך גרעיני בשמש מבוסס על שני מסלולי היתוך אפשריים: מיזוג ישיר של מימן ומחזור CNO הנדיר והמסובך יותר.
מה אתה צריך:
- ידע בסיסי בפיסיקה
היתוך גרעיני בשמש - כך נוצרת אנרגיה
- אֵנֶרְגִיָה מחלקיקים אטומיים ניתן להשיג גרעינים קלים לא רק באמצעות ביקוע גרעיני של יסודות כבדים, אלא גם באמצעות היתוך (טכנית: היתוך גרעיני או סתם היתוך).
- בדרך זו, לא רק השמש, אלא כל הכוכבים זוכים לאנרגיה שלהם מהתמזגות גרעיני מימן. זה יוצר את היסוד הכבד יותר הליום ואנרגיה בצורה של נויטרונים נעים וקרינת גמא.
- במילים אחרות: השמש והכוכבים מקבלים את האנרגיה שלהם מהפיכת מימן להליום. תהליך זה מתרחש בטמפרטורות גבוהות בליבה המרכזית של הכוכב.
מחזור ה- CNO - שרשרת מסובכת
למרות שמחזור CNO זה (המכונה גם מחזור פחמן) הוא שרשרת תגובות מסובכת הוא היה ידוע הרבה יותר מאשר שרשרת המימן (הפשוטה בהרבה) (ידועה גם בשם שרשרת הפרוטון-פרוטון שקוראים לו).
- מחזור ראשון זה, בו האטומים פחמן, חנקן וחמצן (מכאן CNO) יוצרים מעין מבנה מגן שבתוך התהליך התגובה מאטומי מימן ליצירת אטומי הליום פותחה בשנת 1938 על ידי שני הפיזיקאים הנס בטה וקרל פרידריך פון וייצקר גילה.
- התהליך למעשה מסובך ומניח שיש עוד אלמנטים בכוכב בנוסף למימן כדלק, כמו למשל ב. פחמן שם.
- הפחמן (C-12) ממלא את תפקיד הזרז בהיתוך גרעיני.
- מימן מצטבר על אטומים אלה כאשר הם מתנגשים; נוצר גרעין של היסוד חנקן (N-13).
- חנקן זה הופך ברדיואקטיבי לאיזוטופ פחמן כבד יותר (C-13).
- אם אטום מימן אחר פוגע בגרעין זה, חנקן מיוצר שוב, אך איזוטופ כבד יותר (N-14).
- המחזור נמשך כאשר הוא פוגע באטום מימן נוסף, ויוצר איזוטופ של חמצן (O-15).
- עם זאת, איזוטופ זה הוא רדיואקטיבי, הוא מתפרק ל- N-15, איזוטופ חנקן.
- כתוצאה מתהליכי היתוך אלה, ה- C-12 הפך כעת ל- N-15 כבד.
- אם אטום מימן אחר פוגע בחלקיק הליבה הכבד יותר הזה, הוא אינו נוצר גרעין אטומי כבד עוד יותר, במקום זאת הוא הופך לאטום הליום (2 אטומי מימן, 2 נויטרונים) דָחוּי. הליבה הופכת בחזרה לליבת הפחמן הישנה (C-12). המחזור או תגובת המחזור סגורה לפיכך.
- במהלך תהליך זה "נבלעו" בסך הכל ארבעה אטומי מימן ונוצר גרעין הליום.
- עם זאת, רק בתה קיבלה את פרס נובל בשנת 1967 על גילוי תהליך ההיתוך הגרעיני הזה.
- מהר מאוד התברר: חייב להיות תהליך פשוט יותר להיתוך גרעיני, מכיוון שלכוכבים הראשונים עדיין לא היה פחמן למחזור זה.
מדוע השמש בוערת? - היתוך גרעיני מוסבר בפשטות
גם אם חשבתם קודם לכן: שום דבר לא בוער בשמש. המתכון ל ...
עד כמה אתה מוצא מאמר זה מועיל?