Make your own free website on Tripod.com

TERMONUKLEARNE REAKCIJE

Egzoenergetske nuklearne reakcije koje se odvijaju kod temperatura {to odgovaraju energijama ~estica reda veli~ine desetke i stotine kiloelektronskih volti (keV) zovu se termonuklearne reakcije, a oslobo|ena energija termonuklearna energija. Te su reakcije izvor energije na{eg sunca i svih ostalih zvijezda, a vjerovatno pru`aju obja{njenja kako su nastali mnogi hemijski elementi.

Kod lakih energija vezanja po nukleonu raste kako se pove}eva broj nukleona, pa se prema tome spajanjem  lakih jezgri osloba|a energija. Da bi moglo do}i do fuzije, potrebno je da se jezgre kre}u jedne prema drugina s velkim brzinama. Skup ~estica koje se nalaze u takvom stanju isto je {to i plin ~estica na visokoj temperaturi. Ali kod tako visokih temperatura atomi su potpuno ionizirani. Zbog svog pozitivnog naboja jezgre se odbijaju, i potrebna je velika kineti~ka energija da bi one svladale tu odbojnu silu i do{le jedna drugoj dovoljno blizu da nuklearne sile izazovu reakciju. [to je vi{a temperatura plina, sastavljenog od jezgri, time je ve}a vjerovatnost da do|e do reakcije. Brzina reakcije zavisi jo{ i o gusto}i plina.

Pema teoriji koju su razvili Hoyle i Fowler primarni element u Svemiru je vodik, pa je prema tome vodik i prvo "gorivo" u zvijezdama u po~etnoj fazi formacije zvijezda gravitaciona kontracija proizvodi dovoljno visoku temperaturu da se reakcije izme|u protona mogu odvijati.Nizom reakcija izme|e protona, i deuterona, te izme|u jezgri He3 pretvaraju se kod temperature od 107 stupnjeva i gustoce od 100g/cm3 ~etiri protona u He4 uz osloba|anje energije od u prosjeku 26,2 Mev.Taj niz reakcije zove se p-p lanac.

Kod istih uvjeta, vodik se pretvara u helij i putem drugih ciklusa reakcija ako plin pored vodika sadr`ava i te`ih elemenata. Najpoznatiji je ugljikov ciklus. U prisutnosti ugljika du{ika, 4 protona se pretvaraju u helij uz osloba|anje energije od 26,7Mev. Glavni izvor energije na{eg Sunca i ve}ine ostalih zvijezda je, me|utim,ipak p-p-lanac. Kad zvijezde do|u u fazu crvenih giganata, kad su dakle potro{ile ~itav svoj vodik, onda je glavni izvor njihove energije proces u kojima se iz vodika nastali helij pretvara u C12,O16,Ne20 itd. Uvjeti su kod kojih dolazi do "gorenja" helija: temperatura od 108 stupnjeva i gusto}a od oko 105 g/cm3.

Kod temperatua od oko 1010 stupnjeva sintetiziraju se ostali kem. elementi adicijom neutrona nastalih iz reakcije C13 + He4 =>O16 + n. Proces adicije velikog broja neutrona de{ava se u posljednoj fazi razvoja zvijezde. Sjaj supernove opada eksponencijalno sa vremenom poluraspada od 55 dana; to se mo`e objasniti ako se pretpostavi da je glavni izvor njene energije fisija kaliforniuma 254, koji nastaje brzom adicijom neutrona. Kalifornijum 254 prona|en je u radioaktivnim ostacima prilikom eksplodiranja H-bombe kod Bikinija.