Nuklearna fuzija: razlika između inačica
Izbrisani sadržaj Dodani sadržaj
mNema sažetka uređivanja |
Nadopunio Nuklearna fuzija |
||
Redak 1:
{{izdvojeni članak|studeni 2006.}}
[[
U [[fizika|fizici]] je '''nuklearna fuzija''' proces u kome se spaja više atomskih jezgri pri čemu nastaje teža [[atomska jezgra]]. To je praćeno oslobađanjem ili apsorpcijom energije što je ovisno o masi uključenih atomskih jezgri. Jezgre [[željezo|željeza]] i [[nikal|nikla]] imaju najveću [[energija veze|energiju veze]] po [[nukleoni|nukleonu]] i zbog toga su one najstabilnije između svih drugih jezgri. Fuzija dvije jezgre lakših od jezgri željeza ili nikla najčešće oslobađa energiju, dok fuzija jezgri koje su teže od jezgri željeza ili nikla apsorbira energiju - obrnuto je kod reverznog procesa [[nuklearna fisija|nuklearne fisije]].▼
[[datoteka:Binding energy curve - common isotopes.svg|mini|desno|300 px|[[Nuklearna energija vezanja]] po [[nukleon]]u za neke [[izotop]]e.]]
[[datoteka:The Sun by the Atmospheric Imaging Assembly of NASA's Solar Dynamics Observatory - 20100819.jpg|mini|desno|300 px|Nuklearna fuzija je proces koji se stalno zbiva na [[Sunce|Suncu]]. Njegova [[energija]] nije ništa drugo nego [[nuklearna energija]] koja nastaje sjedinjavanjem dvaju [[proton]]a (dva [[ion]]a [[vodik]]a) u [[helij]].]]
'''Nuklearna fuzija''' je proces spajanja lakih [[atomska jezgra|atomskih jezgri]] u teže (sve do [[željezo|željeza]] <sup>56</sup>Fe), pri kojem se zbog [[Defekt mase|gubitka mase]] ([[Defekt mase|defekta mase]]) oslobađa golema količina [[energija|energije]]. [[George Gamow|G. Gamow]] izveo je 1928. jednadžbu kvantno-mehaničkog [[Tuneliranje|tuneliranja]], na temelju koje je zaključio da visoke [[temperatura|temperature]] mogu stvoriti uvjete u kojima će se nadvladati elektrostatičko odbijanje ([[Coulombova barijera]]) između [[proton]]a i time omogućiti fuzijske reakcije. Desetljeće poslije, [[Hans Albrecht Bethe|H. A. Bethe]] razradio je fuzijske procese na kojima se temelji [[energija]] [[Sunce|Sunca]] i ostalih [[zvijezda]]. Osnovni je proces [[vodik]]ovo [[gorenje]], spajanje četiriju vodikovih jezgri u jezgru [[helij]]a, pri čemu je ključna uloga [[Slaba nuklearna sila|temeljne slabe sile]] i emisije [[neutrino|neutrina]]. U tom se procesu, na račun razlike između masa četiriju vodikovih atoma i jednoga helijeva atoma, oslobađa 28 M[[eV]] energije. U ranim 1950-ima američka je vojna industrija proizvela [[Nuklearno oružje|hidrogensku bombu]] izazivanjem fuzijske reakcije u mješavini [[deuterij]]a i [[tricij]]a (vodikovih [[izotop]]a), pri čemu potrebnu visoku temperaturu stvara [[Nuklearna fisija|fisijska reakcija]] [[atomska bomba|atomske bombe]]. Potkraj 1952. [[termonuklearna bomba]] na [[atol]]u [[Enewetak]] u [[Tihi ocean|Tihom oceanu]] uništila je cijeli [[otok]], stvorivši rupu duboku 60 [[metar]]a, [[promjer]]a 1,5 [[kilometar]].
U novije doba traju pokušaji ostvarivanja kontrolirane nuklearne fuzije, čime bi se dobio alternativni izvor energije ([[obnovljiva energija]]) koji bi trajno riješio energijsku glad čovječanstva. Naime, [[fuzijski reaktor]]i koji se temelje na deuteriju (iz oceana) i triciju (koji se dobiva u samom reaktoru), neusporedivo su ekološki čistiji od fisijskih (bez onečišćenja i s malo radioaktivnosti). Ipak, još nesvladane poteškoće u dvama pristupima (magnetskoga zatočenja plazme ili laserske fuzije) odgađaju komercijalnu primjenu takvih reaktora (na primjer [[tokamak]]). <ref> '''fuzija''', [http://www.enciklopedija.hr/Natuknica.aspx?ID=20912] "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2018.</ref>
▲
== Pregled ==
Line 10 ⟶ 19:
Potrebna je znatna energija da bi se izazvala nuklearna fuzija, čak i kod najlakšeg elementa [[vodik]]a. Međutim, fuzijom lakših jezgri kojom nastaje teža jezgra i slobodni [[neutron]], obično se oslobađa više energije nego što je potrebno da bi se jezgre spojile. To je [[egzotermna reakcija|egzotermni proces]] kojim mogu nastati samoodržive reakcije.
[[Energija]] oslobođena u većini [[nuklearna reakcija|nuklearnih reakcija]] je mnogo veća od energije [[kemijska reakcija|kemijskih reakcija]], zato što je [[Nuklearna energija vezanja|energija veze]] koja veže skupa [[nukleoni|nukleone]] u jezgri znatno veća od energije koja veže [[elektron|elektrone]] oko jezgre [[atom]]a. Na primjer, [[ionizacija|ionizacijska energija]] dobivena dodavanjem elektrona jezgri atoma vodika je 13,6 [[eV]], manje od milijuntog dijela 17 [[MeV]] energije koja se oslobađa u prikazanoj reakciji D-T ([[deuterij]]-[[tricij]]).
Glavne faze ciklusa nuklearne fuzije u zvijezdama razradio je znanstvenik [[Hans Albrecht Bethe|H. A. Bethe]].
== Uvjeti za fuziju ==
| |||