Kdy začíná jaderná fúze? 7 faktů, které byste měli vědět!

by

Jaderná fúze je sloučení dvou lehčích jader za vzniku většího jádra s určitým uvolněním energie. Pojďme diskutovat o začátku jaderné fúze.

Jaderná fúze začíná, když se dvě lehčí jádra oddělená na určitou vzdálenost přiblíží k sobě vysokou rychlostí, aby překonala elektrostatický odpor mezi nimi. Ve velmi malé vzdálenosti zažijí dvě jádra silnou jadernou sílu, která způsobí, že se spojí do jediného těžkého jádra.

Lehčí jádro sestává z protonů; tím pádem mezi nimi bude jen odpor, takže jejich zkombinování je těžší. Obě jádra zažívají na krátkou vzdálenost silnou jadernou sílu, která spojuje dvě lehčí jádra v jedno. V tomto příspěvku se dozvíme několik dalších faktů o jaderné fúzi.

Kdy začíná jaderná fúze v životě hvězdy?

Hvězdy jsou vyrobeny z vodíku a helia, což jsou nejlehčí prvky. Nyní se podívejme na prosbu jaderné fúze ve hvězdách.

Jaderná fúze ve hvězdách začíná, když je dostatečně horké, aby překonalo coulombskou bariéru mezi prvky. Atomy vodíku ve hvězdě se navzájem srážejí za vzniku velkého množství tepla. Tento proces pokračuje, dokud teplota nedosáhne 15000000°C.

Při velmi vysokých teplotách se vodík spojil a vytvořil deuterium. Molekuly deuteria dále podléhají jaderné fúzi za vzniku hélia. Hélium, které tak vzniká jadernou reakcí, je hlavním zdrojem energie hvězdy.

Kde začíná fúze v životním cyklu hvězdy?

Život hvězdy začíná jako prostý vodíkový plyn uvnitř mlhoviny, který k sobě přitahuje její gravitace. Pojďme se podívat na to, kde fúzní reakce se vyskytuje ve hvězdě.

Jaderná fúze začíná v jádru protohvězdy, počáteční fázi hvězdy. Plynný vodík v mlhovině se velmi rychle otáčí a je zahříván, aby se stal protohvězdou. Když protohvězda dosáhne teploty milionu stupňů, fúze plynného vodíku za vzniku obrovského jádra začíná v jejím jádru nebo ve středu.

jaderná fúze
Obrázek: Reakce jaderné fúze by Uwe W., (CC BY-SA 3.0)

Podmínky jaderné fúze

Jaderné fúze je dosaženo omezením dvou lehčích prvků. Některé podmínky musí být zcela splněny, aby byl prvek omezen. Sdělte nám podmínky potřebné pro fúzi.

  • Vysoká teplota – velmi vysoká teplota umožňuje lehčím jádrům překonat elektrické odpuzování mezi protony.
  • Vysoký tlak – vysoký tlak stlačí dvě jádra k sobě. Musí být v rozmezí 10-15 m je sloučit. Intenzivní magnetické pole se obecně používá k vytvoření vysokého tlaku v laboratoři.
  • Dostatečná hustota – Při vysokých teplotách existuje jádro, které má být spojeno, v plazmovém stavu. Hustota musí být ve stavu plazmatu vysoká, aby se zajistila srážka mezi dvěma jádry.
  • Doba zadržení – základním kritériem pro výskyt jaderné fúze je doba zadržení. Doba, po kterou se plazma udrží v definovaném objemu v závislosti na teplotě a hustotě, aby byla zajištěna jaderná fúze.

V jaké fázi začíná jaderná fúze?

Jaderná fúze se přirozeně nevyskytuje a hmota není konzervována, protože určitá hmota fúzovaných jader se uvolňuje jako energie. Soustřeďme se na počáteční fázi jaderné fúze.

Jaderná fúze začíná, když se proton dvou atomových jader stojících proti sobě zahřeje na vysokou teplotu a pohybuje se vysokou rychlostí, aby se srazil a vytvořil těžší jádro. Nově vytvořené jádro má opět tendenci pohybovat se směrem ke třetímu protonu, aby se spojilo s uvolněním energie.

Teplota potřebná pro jadernou fúzi

Teplota je Kinetická energie potřebný k fúzi jader je spojen s teplotou. Dejte nám vědět, jaká teplota je potřebná pro tavení.

Teplota potřebná pro jadernou fúzi je nejméně 100 milionů stupňů Celsia. Minimální teplota 107 K je nezbytná pro zahájení jaderné fúze. Kinetická energie jader roste s teplotou; tak překonávají odpuzování a způsobují splynutí.

Jak začíná jaderná fúze?

Vodík a helium jsou dva prvky, které jsou preferovány pro jadernou fúzi. Soustřeďme se na skutečnost, že podporuje jadernou fúzi.

Jaderná fúze začíná ohřevem plynného vodíku. Plynný vodík se s rostoucí teplotou mění v plazmu. Proton získává maximální kinetickou energii ve stavu plazmatu a je připraven rozbít další proton; tak přitažlivá jaderná síla mezi nimi převáží elektrické odpuzování.

Kdy skončí jaderná fúze?

Jaderná fúze je exotermická reakce, při které se uvolňuje obrovské množství energie ve formě tepla. Nyní se zaměřme na to, jak lze zpomalit jadernou fúzi.

Jaderná fúze je prakticky neomezený zdroj energie; bude trvat, dokud nebude k dispozici žádný proton, který by způsobil další reakci. Pokud se teplota sníží, plazma přirozeně skončí, což způsobí konec jaderné fúze, protože jaderná fúze je možná pouze v plazmovém stavu hmoty.

Proč investovat do čističky vzduchu?

Zakončeme tento příspěvek prohlášením, že jaderná fúze je důvodem existence Slunce. K jaderné fúzi na slunci dochází každou sekundu, což způsobuje, že září. Jadernou fúzi tedy považujeme za hlavní zdroj obnovitelné energie. Je těžké dosáhnout jaderné fúze v laboratoři, protože je vysoce nemožné generovat vysoké teploty.

Také čtení: