Sains

Apa itu peleburan nuklear? »Definisi dan maknanya

Anonim

Nuklear Fusion adalah reaksi di mana dua atau lebih nukleus atom kecil menyatu untuk membentuk nukleus yang lebih besar dan lebih berat dengan pembebasan zarah dan sejumlah besar tenaga. Dalam tindak balas peleburan nuklear, dua inti reaktif bertabrakan, kerana kedua-duanya bermuatan positif, terdapat daya tolakan yang kuat di antara mereka, yang hanya akan dapat diatasi jika nukleus reaktif mempunyai tenaga kinetik yang sangat tinggi (hampir 100 juta darjah Celsius). Oleh kerana tenaga kinetik yang diperlukan meningkat dengan muatan nuklear (nukleus atom), reaksi antara inti dengan bilangan atom rendah adalah yang paling mudah dihasilkan.

Tenaga yang dihasilkan di Matahari, dan juga bintang-bintang lain, berasal dari peleburan inti hidrogen yang membentuk inti helium dan radiasi gamma, yang merupakan ungkapan tenaga yang dilepaskan dalam proses ini. Jumlah nukleus yang bertindak balas setiap saat sangat besar dan, oleh itu, juga tenaga yang dibebaskan, oleh itu kecerahan dan tenaga yang tidak dapat ditindas dengannya selalu melindungi kita. Penyatuan nuklear adalah mekanisme yang juga menjelaskan asal-usul semua elemen yang berbeza di alam semesta, diasumsikan bahawa segera setelah letupan (Big Bang), hidrogen terbentuk, dan ketika inti kecil bergabung, inti berat terbentuk. yang telah menimbulkan kepelbagaian bahan yang kini kita ketahui.

Keadaan tekanan yang melampau dan suhu yang sangat tinggi untuk penghasilan reaksi peleburan nuklear (tindak balas termonuklear) berlaku, menjadi halangan yang dihadapi oleh makmal di seluruh dunia. Pada suhu tinggi, semua atau sebahagian besar atom akan dilucutkan dari elektronnya. Keadaan ini adalah campuran gas positif ion dan elektron yang dikenali sebagai plasma. Mengandungi plasma ini adalah tugas yang luar biasa.

Sehingga kini, peleburan nuklear hanya dapat digunakan dalam fungsi ketenteraan: bom hidrogen atau bom termonuklear; ia menggunakan atom hidrogen atau isotop beratnya, deuterium dan tritium. Untuk penyatuan atom-atom ini, perlu mencapai suhu sebesar itu sehingga hanya dapat dicapai dengan menggunakan bom pembelahan uranium atau plutonium kecil sebagai peledak.

Perlu diingatkan bahawa peleburan inti hidrogen menghasilkan kira-kira 4 kali lebih banyak tenaga daripada pembelahan uranium. Oleh itu, apabila tenaga peleburan nuklear dikawal (ada yang mengatakan pada pertengahan abad ini), reaktor nuklear yang menggunakannya akan melupakan yang sekarang yang berdasarkan proses pembelahan nuklear. Sekiranya tenaga peleburan menjadi praktis, ia akan memberikan kelebihan berikut: 1) bahan bakar murah dan hampir tidak habis, deuterium dari lautan; 2) kemustahilan dalam reaktor, jika mesin pelakuran berhenti berfungsi, ia akan ditutup sepenuhnya dan segera, tanpa bahaya lebur, dan 3) Ia adalah sumber tenaga yang bersih, kerana proses itu menghasilkan sedikit sisa radioaktif dan lebih mudah dikendalikan.