Nükleer füzyon reaksiyonları, bizimki gibi yıldızların içinde meydana gelen reaksiyonlardır. iki küçük atom çekirdeğinin birleşerek daha büyük, daha fazla atom çekirdeğine yol açtığı güneş. kararlı. Aşağıda, Güneş'te hidrojenler arasında meydana gelen ve helyuma neden olan bu tür bir reaksiyon için bir mekanizma var:
Güneş'te meydana gelen olası hidrojen füzyon reaksiyonu
Ancak bu tip nükleer reaksiyonun en önemli yönü açığa çıkan enerji miktarıdır. fikir edinmek için, sadece 2'nin birleşimi. 10-9döteryum yüzdesi (çekirdekte bir nötron ve bir proton bulunan hidrojen)tüm dünyanın enerji talebini bir yıl boyunca sürdürmeye yetecek miktarda enerji sağlayacaktır!
Bu nedenle birçok bilim insanının hayali, füzyon reaksiyonlarında açığa çıkan enerjiden yararlanabilmektir. Şu anda nükleer santrallerde kullanılan reaktörler, anti-füzyon süreci olan ve daha az miktarda enerji üreten nükleer fisyondur.
Kontrolsüz füzyon zaten kullanılıyor hidrojen bombası veya termonükleer1952 yılında Amerika Birleşik Devletleri tarafından Pasifik'te bir atolde fırlatıldı. Bu bombaya “Mike” adı verildi ve Hiroşima bombasının 700 katı güce sahipti.
Serbest bırakılan büyük miktarda enerjiye ek olarak, diğerleri faydalar enerji üretmek için nükleer füzyon kullanmanın bu reaksiyonlarda kullanılan malzemeler kolaylıkla elde edilebilir., döteryum su moleküllerinde bulunur, trityum (protonlu hidrojen izotopu) ve çekirdekte iki nötron) lityumdan elde edilebilir ve lityum doğal olarak oluşan bir metaldir.
Diğer bir faktör ise, nükleer fisyondan farklı olarak, füzyon ürünleri radyoaktif değildir ve bu nedenle çevrede değişikliğe neden olmayan “temiz” bir enerji türü olarak kabul edilir.
Ancak enerji üretmek için kullanılması için kontrollü bir reaksiyon olması gerekir ve bunun için hala bazı engeller:
Füzyonun etkili olması için, sıcaklıkları 100 milyon santigrat derece civarında olan bölgelere sahip olan Güneş'te olduğu gibi yüksek sıcaklıklara ihtiyaç vardır! Bu büyük miktarda enerji, birleşecek olan çekirdeklerin pozitif yüklerinden kaynaklanan itme kuvvetinin üstesinden gelmek için gereklidir.
Şu anda, bu, nükleer füzyon reaksiyonu için bir tetikleyici görevi gören bir atom bombasının kontrollü fisyon reaksiyonunda salınan enerji ile elde edilmektedir.
Ortaya çıkan bir diğer problem ise: Binlerce santigrat derece sıcaklıktaki malzemelerle kontrollü bir şekilde nasıl çalışılır? Bu kadar yüksek sıcaklıklara dayanacak reaktörü inşa etmek için hangi malzemeler kullanılabilir?
Füzyon reaksiyonunda açığa çıkan hızlı bir enerji akışına da ihtiyaç vardır.
Bu alandaki araştırmalar, adı verilen bir reaktör tipine yol açmıştır. Tokamak, bugün sadece araştırma için kullanılan. En ünlüsü, 100 milyon santigrat derece sıcaklıkta çalışan Princeton, Amerika Birleşik Devletleri'ndekidir. Aşağıda, Çek Cumhuriyeti'nin Prag kentinde düzenlenen IPP'deki Tokamak PUSULA görülmektedir. Çek Cumhuriyeti Bilimler Akademisi tarafından 2 Kasım'da düzenlenen Bilim ve Teknoloji, 2012:
IPP'de Tokamak PUSULA Prag'da Tanıtıldı[2]
Bu reaktörlerde son derece güçlü bir manyetik alan üretilir. Döteryum ve trityum gazları enjekte edilir ve reaksiyona girmesi için binlerce santigrat dereceye ısıtılır. Elektrik akımının geçişi ve güçlü manyetik alanların oluşması nedeniyle, reaktörün içindeki bir tüpte bulunan ve duvarlarıyla temas etmeyen bir plazma oluşur.
SSCB'de basılan yukarıdaki damga, 1987 dolaylarında bir tokamak termonükleer füzyon cihazını gösteriyor.[3]
Bununla birlikte, bugüne kadar, böyle bir reaktörden faydalı enerji elde etmenin bir yolu henüz keşfedilmemiştir. plazmanın hapsedildiği manyetik alanı harekete geçirmek için harcanan enerji, reaktör içindeki füzyondan elde edilen enerjiden hala daha fazladır.
* Görüntü kredisi:
[1] Yazar: Mike Garrett/Wikimedia Commons
[2] Natalya Saati/ Shutterstock.com
[3] Jim Pruitt/Shutterstock.com
Jennifer Foğaça tarafından
Kimya mezunu
Kaynak: Brezilya Okulu - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/reator-fusao-nuclear.htm
