عملية التفاعل الانصهاري
2015 علوم القرن الـ21 الطاقة والمادة
براون بير
k
عملية التفاعل الانصهاري الفيزياء
يتم في عملية الانصهار (الاندماج) النووي دمج نوى ذرات خفيفة لإنتاج ذرات أثقل وأكثر استقرارا.
تحدث التفاعلات الانصهارية داخل لب الشمس والنجوم الأخرى، وذلك «بحرق» الهيدروجين.
إذا تمكن العلماء من نسخ هذا التفاعل النووي لحصلنا على مصدرٍ للطاقة للمستقبل يتميز بالأمان من ناحية والنظافة من ناحية أخرى.
التفاعل الانصهاري
ينتج عن التفاعل الاندماجي لنواتي ذرتي الهيدروجين (بروتونين) الديوتيريوم. وباندماج الديوتيريوم يتكون الهيليوم مع إطلاق كمية هائلة من الحرارة والضوء.
ومثلما هو الأمر مع التفاعلات الانشطارية، فإن مجموع كتل نواتج التفاعل الانصهاري أقل قليلاً من مجموع الكتل الداخلة في التفاعل، ويظهر الفرق في الكتلة على شكل طاقة.
لكن، وعلى نقيض التفاعلات الانشطارية، تكون نواتج التفاعل الاندماجي مستقرة إشعاعيا.
اكتشف العلماء الذين عملوا على نسخ هذه التفاعلات على الأرض، اكتشفوا أن أفضل المواد الممكن صهرها هي الديوتيريوم والتريتيوم.
في هذا التفاعل الانصهاري تدمج ذرة ديوتيريوم مع ذرة تريتيوم لتكوين ذرة هيليوم مع تحرير نيوترون وكمية هائلة من الطاقة الحرارية.
نظراً لان نواتي الديوتيريوم والتريتيوم موجبتا الشحنة فإنهما يقاومان عملية دمجهما إلا تحت درجات حرارة مرتفعة جداً (حوالي 100 مليون درجة كلفن).
تم بلوغ درجة الحرارة المرتفعة هذه صُنعياً لأول مرة في تفجير القنبلة الهيدروجينية، وفيها تنطلق نواتج التفاعل دون تحكم.
ديوتيريوم: نظير من نظائر الهيدروجين كتلته اثنان – بروتون ونيوترون.
تريتيوم: نظير آخر من نظائر الهيدروجين كتلته ثلاثة –بروتون واحد ونيوترونان.
[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]