أعط اسم الاندماج النوويلعملية دمج نواتين ذريتين لتكوين عنصر ثالث أثقل. في وقت تكوين العنصر الجديد ، يتم إطلاق الطاقة.
حدوث الاندماج النووي
في الاندماجات النووية لا تحدث بشكل طبيعي هنا على الأرض. لتصادم عنصرين متساويين وإنشاء اندماج ، يتطلب الأمر قدرًا هائلاً من الطاقة للتغلب على قوة التنافر الالكتروستاتيكي بين العناصر. تسمى قوة التنافر هذه حاجز كولوم. في كثير النجوم في الكون ، مثل شمس، تحدث هذه العملية بشكل طبيعي. ينتج الضوء والحرارة من النجم عن اندماج ذرات الهيدروجين الذي ينتج ذرات الهيليوم والطاقة (ضوء + حرارة).
كتلة ذرة الهيليوم هي في الواقع أكبر من مجموع كتل الهيدروجين التي تتكون منها ، لكنها ليست ضعفًا بالضبط. الحساب لا يتطابق لأن مبلغًا معينًا من يتم تحويل المادة في وقت الاندماج إلى طاقة. تنبأ الفيزيائي بهذا التحول البرت اينشتاين في معادلتك الشهيرة E = مك2.
يمكن إعادة إنتاج عملية الاندماج النووي في المختبر ، ولكن ليس بعد بطريقة تولد قدرًا كبيرًا من الطاقة.
مفاعلات الاندماج النووي
أي نظام فيزيائي حيث يمكنك التحكم في ملف الاندماج النووي تسمى مفاعل الاندماج النووي أو مفاعل نووي حراري. يمكن تحويل الطاقة (النظيفة) المتولدة في هذه المفاعلات إلى طاقة كهربائية وتزويد ملايين الأشخاص إلى ما لا نهاية أكثر فعالية من الأساليب المستخدمة اليوم ، ولكن هذا لا يزال حقيقة بعيدة بسبب الصعوبات في توليد عمليات الاندماج.
يعمل المفاعل بشكل أساسي بنفس طريقة عمل الشمس ، تصادم ذرات الهيدروجين وتوليد ذرات الهيليوم. تكمن الصعوبة في توليد طاقة كافية للتغلب على حاجز كولوم وحدث الاندماج. لهذا ، يمكن أن تتجاوز درجات الحرارة التي يجب رفع النظام إليها 99 مليون درجة مئوية!
في أكتوبر 2015 ، تم الانتهاء من مفاعل Wendelstein 7-X (W7-X) بعد ما يقرب من عقدين من البناء. يقع هذا المفاعل في مدينة جرايفسفالد الألمانية ، وهو أمل لإنتاج الطاقة من الاندماج النووي.
الفضول
حدث أول تفاعل نووي حراري في نوفمبر 1952 في الولايات المتحدة. في تلك المناسبة ، أطلقت قنبلة هيدروجينية (قنبلة نووية تعتمد على اندماج الهيدروجين) طاقة تعادل 10 ملايين طن من مادة تي إن تي. تُظهر الصورة أدناه موجة الصدمة الناتجة عن هذه القنبلة ، والتي أصبحت تُعرف باسم "القيصر القنبلة".
في عام 1961 ، أطلقت الحكومة السوفيتية ، خلال حدث تجريبي ، قنبلة هيدروجينية بقوة 50 مليون طن من مادة تي إن تي ، أقوى 3000 مرة من القنابل الهيدروجينية. الانشطار النووي التي وصلت إلى هيروشيما عام 1945.
بقلم جواب سيلاس
تخرج في الفيزياء
مصدر: مدرسة البرازيل - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-fusao-nuclear.htm