Ydinfuusio on pienten atomiatumien liitto, joka muodostaa suuremman ja vakaamman ytimen.
Fuusio on helpompaa pienten ytimien kanssa, koska koska kahden ytimen täytyy törmätä ja liittyä yhteen, näiden ytimien positiivisen varauksen hylkääminen on vähemmän. Siitä huolimatta kuluu erittäin suuri kineettinen energia tämän vastenmielisyyden voittamiseksi ja törmäyksen aikaansaamiseksi.
Alla on esimerkki ydinfuusiosta, jossa kaksi ydintä sulautuu, yksi deuterium ja yksi tritium, tuottavat heliumiatomeja:
Tämän tyyppinen reaktio on energian lähde tähdille, kuten Auringolle. Se koostuu 73% vedystä, 26% heliumista ja 1% muista alkuaineista. Tämä selittyy sillä, että sen ytimessä tapahtuu reaktioita, kuten edellä on esitetty, joissa vetyatomit sulautuvat muodostaen heliumatomeja.
Vetyfuusioreaktiot ovat tähtien, myös Auringon, energialähde.
Tässä reaktiossa vapautuva energiamäärä on miljoonia kertoja suurempi kuin tavallisen kemiallisen reaktion energia, ja se on kaksi miljoonaa kertaa suurempi kuin ydinfissiosta vapautuva energia. Vuonna 1952 maailma näki tämän ydinreaktion voiman, kun Yhdysvallat pudotti ensimmäisen vetypommin (“Mike”) Tyynenmeren atollille; tämän voima oli tuhat kertaa suurempi kuin Hiroshiman ja Nagasakin pommit. Atolli kirjaimellisesti höyrystyi.
Älä lopeta nyt... Mainonnan jälkeen on enemmän;)
Tämän vapautuneen suuren energian ansiosta monien tutkijoiden unelma on tuottaa energiaa tämän tyyppisen reaktion avulla. Tämä ei kuitenkaan ole vielä mahdollista, koska tämän tyyppisiä reaktioita tapahtuu vain hyvin korkeissa lämpötiloissa, kuten auringossa. Ja vielä ei ole mahdollista työskennellä hallitusti tuhansien celsiusasteiden materiaalien kanssa.
Mutta tiedemiehet eivät anna periksi. Alla on kuva ja todellinen kuva reaktorityypistä, nimeltään a tokamak. Tämäntyyppiset reaktorit kykenevät kestämään korkeita lämpötiloja pitämällä plasman poissa seinistä lyhyen aikaa ja käyttämällä magneettista eristystekniikkaa.
Tämän tyyppisiä reaktoreita testataan. Ja yritykset eivät lopu vain kahden sulautumisen jälkeen. 10-9 % deuteriumista riittää toimittamaan sähköä koko maailmalle vuodeksi.
Kuva vasemmalla ja todellinen kuva reaktorin oikealla puolella tokamak, jota testataan energian tuottamiseksi ydinfuusion avulla.
Kirjailija: Jennifer Fogaça
Valmistunut kemian alalta
Brasilian koulutiimi
Haluatko viitata tähän tekstiin koulussa tai akateemisessa työssä? Katso:
FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Ydinfuusio"; Brasilian koulu. Saatavilla: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/fusao-nuclear.htm. Pääsy 27. kesäkuuta 2021.
