فیزیک: همجوشی هسته ای – بلاگ دیتریش (استراتو)

متعلق به: فیزیک
همچنین رجوع کنید به: Sun، Atomphysik

با ترکیب هسته های اتمی سبک تر (به عنوان مثال هیدروژن) به هسته های اتمی سنگین تر (به عنوان مثال هلیوم) ، می توان انرژی را بدست آورد ، زیرا قسمت کوچکی از جرم در انرژی تبدیل می شود. طبق فرمول معروف انیشتین:

(E = m cdot c ^ 2 )

تا زمانی که انرژی اتصال در هر هسته با افزایش تعداد هسته های هسته ای افزایش یابد ، انرژی از طریق همجوشی به دست می آید. همانطور که نمودار نشان می دهد تا آهن (Fe) است. با هسته های اتمی سنگین تر ، انرژی فقط با شکافتن حاصل می شود.

چنین فرآیند های همجوشی هسته ای در فضای داخلی ستارگان صورت می گیرد. یکی دوست دارد از "سوختن" صحبت کند. اما این همیشه به معنای همجوشی هسته ای است.

برای اینکه هسته های اتمی ذوب شوند ، باید بر نیروی دافعه هسته ها که از نظر الکتریکی به طور مساوی (مثبت) بار دارند ، غلبه شود. برای این ، پلاسما به درجه حرارت بالا و فشار زیاد نیاز دارد. همجوشی هیدروژن با هلیم هنگامی که به دمای لازم در حدود 10 میلیون کلوین در داخل ستاره برسد "مشتعل" می شود. این ستاره بر اساس یک ستاره با جرم 40 برابر خورشید ساخته شده است.

مواد اولیه	فرآیندها	محصولات نهایی "خاکستر"	دما میو کلوین	حداقل. جرم	مدت زمان در 40 توده خورشیدی
هیدروژن	فرآیند pp	هلیم	10-40	0.08	10 میلیون سال
هلیم	3 آلفا	کربن	100-190	0.25	1 میلیون سال
کربن		اکسیژن ، نئون ، منیزیم	500-740	4.0	10،000 سال
نئون
نئون
] اکسیژن ، منیزیم	1600		10 سال
اکسیژن		سیلیسیم	2،100		5 سال
سیلیکون		آهن	3،400		1 هفته

وقتی هیدروژن به طور کامل در هلیوم ذوب شد ، این منبع انرژی دیگر در دسترس نیست. ستاره کمی منقبض می شود و دمای داخل آن افزایش می یابد. اگر دمای داخل کافی باشد ، مرحله همجوشی بعدی (در اینجا: هلیوم) می تواند "مشتعل شود". به دلیل همجوشی هلیوم ، فشار تشعشع داخلی دوباره به شدت افزایش می یابد و ستاره منبسط می شود و به اصطلاح "غول" می شود. انرژی و فرو می ریزد به کوتوله سفید ، که فقط به آرامی انرژی گرمایی موجود خود را آزاد می کند …

در خورشید ما ، این مجموعه با اصطلاح سوختن هلیوم پایان می یابد. هسته کربن دیگر نمی تواند "مشتعل شود" زیرا دمای مورد نیاز حاصل نشده است.