اندماج نووي: الفرق بين النسختين

[مراجعة غير مفحوصة][نسخة منشورة]
تم حذف المحتوى تمت إضافة المحتوى
JarBot (نقاش | مساهمات)
ط بوت:إضافة مصدر من ويكي الإنجليزية أو الفرنسية (تجريبي)
JarBot (نقاش | مساهمات)
ط بوت:التعريب V3.2
سطر 14:
يحدث تفاعل الاندماج النووي عندما تتداخل نواتان ذريتان. ولكي يتم هذا التداخل، لا بد من أن تتخطى النواتان التنافر الحاصل بين شحنتيهما الموجبتين (و تعرف الظاهرة بالـ''حاجز الكولومبي''). إذا ما طبقنا قواعد [[الميكانيكا]] الكلاسيكية وحدها، سيكون احتمال الحصول على اندماج الأنوية منخفضا للغاية، بسبب الطاقة الحركية (الموافقة للهيجان الحراري) العالية جدا اللازمة لتخطي الحاجز المذكور. وفي المقابل، تقترح [[ميكانيكا الكم]]، وهو ما تؤكده التجربة، أن [[قانون كولوم]] يمكن تخطيه أيضا [[نفق ميكانيكا الكم]]، بطاقات أكثر انخفاضا.
 
وبالرغم من ذلك، فإن الطاقة اللازمة للاندماج تبقى مرتفعة جداً، وهو ما يقابله حرارة أكثر من عشرات أو ربما مئات الملايين من الدرجات المئوية حسب طبيعة الأنوية. وفي داخل [[شمس|الشمس]] على سبيل المثال، يجري تفاعل اندماج الهيدروجين المؤين عبر مراحل إلى تولد [[هيليوم|الهليوم]]، في ظل [[حرارة]] تقدر ب '''15 مليون''' درجة مئوية، ويحدث ذلك ضمن عدة تفاعلات مختلفة تنتج عنها حرارة [[شمس|الشمس]].<ref>[http://www.ck12.org/flexbook/chapter/1903 Physics Flexbook]. Ck12.org. Retrieved on 2012-12-19.</ref><ref>{{cite web|url=http://www.bbc.co.uk/news/10385853|title=Extreme DIY: Building a homemade nuclear reactor in NYC|work=BBC News|accessdate=30 October 2014}}</ref><ref>{{cite journal|author=Kramer, David |title=DOE looks again at [[inertialاندماج fusionبحصر القصور الذاتي]] as potential clean-energy source|journal=Physics Today|date=March 2011|volume=64|issue=3|pages= 26|doi=10.1063/1.3563814|bibcode=2011PhT....64c..26K}}</ref> وتُدرس بعض تلك التفاعلات بين نظائر [[هيدروجين|الهيدروجين]] بغرض إنتاج [[طاقة|الطاقة]] عبر الاندماج مثل الديوتيريوم-ديوتيريوم أو الديوتيريوم-تريتيوم (انظر أسفله). أما في [[شمس|الشمس]] فتتواصل عملية الاندماج إلى العناصر الخفيفة ثم المتوسطة ثم ينتج منها العناصر الثقيلة مثل [[حديد|الحديد]]، الذي يحتوي في نواته على 26 بروتون ونحو 30 من النيوترونات. وفي بعض [[نجم|النجوم]] الأكثر كتلة عن [[شمس|الشمس]]، تتم عمليات اندماج لأنوية أضخم تحت درجات حرارة أكبر.
 
وعندما تندمج أنوية صغيرة، تنتج [[نواة (توضيح)|نواة]] غير مستقرة تسمي أحيانا نواة مركبة، ولكي تعود إلى حالة استقرار ذات [[طاقة]] أقل، تـُطلق جسيم أو أكثر (فوتون، نيوترون، بروتون، على حسب التفاعل)، وتتوزع [[طاقة|الطاقة]] الزائدة بين ال[[نواة (توضيح)|نواة]] والجسيمات المطلقة في شكل [[طاقة]] حركيّة. وطبقاً للرسم التوضيحي تنطلق [[نواة (توضيح)|نواة]] ذرة [[هيليوم|الهيليوم]] بطاقة قدرها <math>5.3~MeV</math> وينطلق [[نيوترون|النيوترون]] بطاقة قدرها <math>14.1~MeV</math> ([[سوابق SI|ميجا]] [[إلكترون فولت]]). وفي المفاعلات الاندماجية الجاري تطبيقها حاليا يجتهد ال[[عالم (مهنة)|علماء]] للحصول على مردود جيد من الطاقة خلال الاندماج، أي من الضروري أن تكون الطاقة الناتجة أكبر من الطاقة المستهلكة لتواصل التفاعلات واستغلال الحرارة الناتجة في إنتاج الطاقة [[كهرباء|الكهربائية]]. كما يجب عزل محيط التفاعل ومواد المحيط في المفاعلات الاندماجية.