Kernfusie is de vereniging van kleine atoomkernen, die een grotere en stabielere kern zullen vormen.
Fusie is gemakkelijker met kleine kernen omdat, aangezien twee kernen moeten botsen en samenkomen, de positieve ladingsafstoting van deze kernen minder zal zijn. Toch is er een zeer hoge kinetische energie nodig om deze afstoting te overwinnen en de botsing te genereren.
Hieronder staat een voorbeeld van kernfusie waarbij twee kernen samensmelten, één deuterium en één tritium, waarbij heliumatomen worden geproduceerd:
Dit type reactie is de bron van energie voor sterren zoals de zon. Het bestaat uit 73% waterstof, 26% helium en 1% andere elementen. Dit wordt verklaard door het feit dat er reacties plaatsvinden in de kern, zoals hierboven weergegeven, waarin waterstofatomen samensmelten tot heliumatomen.
Waterstoffusiereacties zijn de energiebron van sterren, inclusief de zon.
De hoeveelheid energie die vrijkomt bij deze reactie is miljoenen keren groter dan de energie van een gewone chemische reactie, en het is twee miljoen keer groter dan de energie die vrijkomt bij kernsplijting. In 1952 kon de wereld de kracht van deze nucleaire reactie zien toen de VS de eerste waterstofbom (“Mike”) op een atol in de Stille Oceaan liet vallen; dit had een kracht die duizend keer groter was dan de bommen van Hiroshima en Nagasaki. Het atol was letterlijk verdampt.
Niet stoppen nu... Er is meer na de reclame ;)
Vanwege deze hoge energie die vrijkomt, is de droom van veel wetenschappers om energie te produceren door middel van dit type reactie. Dit is echter nog niet mogelijk, omdat dit soort reacties alleen bij zeer hoge temperaturen plaatsvinden, zoals in de zon. En het is nog niet mogelijk om gecontroleerd te werken met materialen bij duizenden graden Celsius.
Maar wetenschappers geven niet op. Hieronder hebben we een afbeelding en een echte foto van een type reactor, genaamd a tokamak. Dit soort reactoren is bestand tegen hoge temperaturen, houdt een plasma korte tijd weg van de wanden en maakt gebruik van magnetische opsluitingstechnieken.
Dit type reactoren wordt getest. En de pogingen houden niet op, immers de fusie van slechts 2. 10-9 % deuterium zou voldoende zijn om de hele wereld een jaar lang van elektriciteit te voorzien.
Illustratie links en echte afbeelding rechts van type reactor tokamak, die wordt getest om energie op te wekken door middel van kernfusie.
Door Jennifer Fogaça
Afgestudeerd in scheikunde
Brazilië School Team
Wil je naar deze tekst verwijzen in een school- of academisch werk? Kijken:
FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Kernfusie"; Brazilië School. Beschikbaar in: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/fusao-nuclear.htm. Betreden op 27 juni 2021.
