היתוך גרעיני
היתוך גרעיני - תהליך שבו גרעינים של אטומים מתמזגים לגרעין גדול יותר. תהליך זה כרוך בפליטת אנרגיה רבה, והוא מתרחש בכוכבים, ננסים חומים ובפצצת מימן.
ההיתוך הגרעיני שמתרחש במרכזם של כוכבים, הוא שגורם להם להקרין אנרגיה לסביבתם הרחוקה במשך מיליארדי שנה. על אף שהתהליך מפיק אנרגיה רבה, הוא אינו מתחיל באופן ספונטני, אלא דורש אנרגיה תחילית רבה. אנרגיה זו נוצרת מהדחיסה הכבידתית בכוכבים.
בעת ההיתוך הגרעיני שמתרחש בשמש יש שרשרת תהליכים:
- בהתחלה מתמזגים שני זוגות של פרוטונים (שהם הגרעינים של האיזוטופ הרגיל של מימן 1H) ויוצרים שני גרעינים של דאוטריום (2H איזוטופ של מימן). בתהליך זה נפלטים גם שני נייטרינו ושני פוזיטרונים
- כל אחד מגרעיני הדאוטריום מתמזג עם פרוטון נוסף על מנת ליצור שני גרעינים של האיזוטופ של הליום (3He).
- שני גרעיני ה-3He מתמזגים לגרעין בריליום אחד לא יציב, שמתפרק לגרעין הליום 4He ולשני פרוטונים.
מאחר ומסת גרעין ההליום (4He) שנוצר קטנה מזו של ארבעה פרוטונים, ההפרש משתחרר בצורת אנרגיה של 26.7 MeV. זהו מקור האנרגיה של השמש, שהיה בגדר חידה במשך אלפי שנים.
היתוך שני גרעיני מימן דורשת אנרגיה רבה בשל הדחייה החשמלית הטבעית שלהם. אנרגיה כזו אינה קיימת אצלנו בשמש, אך ההיתוך מתרחש בכל זאת בשל תופעת המנהור הקוונטי, המאפשרת הופעה של חלקיקים משני צדי מחסום פיזי או אנרגטי.
בכוכבים זקנים יותר בהם אזל המימן, מתרחשות תגובות בהן גרעיני הליום מתמזגים לגרעיני פחמן, ואף לגרעינים יותר כבדים, עד ברזל. לאחר זמן רב, הכוכב צובר כמות גדולה מאוד של ברזל ועקב כך מתפוצץ. הברזל משתחרר מהכוכב ומתפרק בחלל לכל שאר החומרים האחרים כולל את יסודות החיים.
היתוך גרעיני מתרחש גם בעת פיצוץ של פצצת מימן. כדי להתחיל אותו כוללת הפצצה גם פצצת אטום, שמספקת את האנרגיה הדרושה להתחלת התהליך. אנריקו פרמי הגדיר את השמש כ"פצצת מימן טובה".
בעשורים האחרונים נעשים נסיונות לרתום אנרגיה זו בתהליך מבוקר של "היתוך גרעיני קר", כלומר היתוך גרעיני שנעשה בטמפרטורה שאינה גבוהה במידה חריגה, לשם ייצור אנרגיה. עד כה לא הצליחו לבנות תהליך יעיל כזה.
תוכן עניינים |
כור היתוך גרעיני [עריכה]
לאחר שנתיים של מאבק, קיבלה צרפת אישור לבניית כור גרעיני על בסיס היתוך ב-1 ביולי 2005. הכור, או בשמו איטר (Iter) (בעבר היה מיוצג כראשי תיבות - International Thermonuclear Experimental Reactor, אך כיום זהו שמו המלא - פירושו בלטינית "הדרך") צפוי להיבנות בשנת 2015 ועלותו המשוערת תהיה 10 מיליארד דולר. המחקר יתבצע על ידי 200 מדענים, מהם כ-20 יפנים, בתמורה להשתתפות יפנית בעלויות הפרויקט.[1][2]
ראו גם [עריכה]
קישורים חיצוניים [עריכה]
- הערך תגובות גרעיניות והיווצרות היסודות הכבדים באתר אסטרופדיה
- היתוך גרעיני, באנציקלופדיה ynet
- שני תהליכי מיזוג גרעיני חשובים
- שרשראות היתוך גרעיני
- אתר הבית של כור ההיתוך הגרעיני - ITER
- דוידסון אונליין - שאל את המומחה: האם יש עתיד להיתוך קר (לבקע את גרעין האטום בטמפ' החדר)?
הערות שוליים [עריכה]
- ^ $13 billion nuclear fusion site gets green light, באתר MSNBC, 28 ביוני 2005
- ^ France gets nuclear fusion plant, באתר חדשות BBC, 28 ביוני 2005
