היתוך גרעיני

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית

תמונה:Nuclear fusion dt reaction.jpg

היתוך גרעיני - תהליך שבו גרעינים של אטומים מתמזגים לגרעין גדול יותר. תהליך זה כרוך בפליטת אנרגיה רבה, והוא מתרחש בכוכבים ובפצצת מימן.

ההיתוך הגרעיני שמתרחש במרכזם של כוכבים, הוא שמאפשר להם הקרנת אנרגיה לסביבתם הרחוקה במשך מיליארדי שנה. למרות שהתהליך מפיק אנרגיה רבה, הוא אינו מתחיל באופן ספונטני, אלא דורש אנרגיה תחילית רבה. אנרגיה זו נוצרת מהדחיסה הגרביטציונית בכוכבים.

בעת ההיתוך הגרעיני שמתרחש בשמש יש שרשרת תהליכים:

  • בהתחלה מתמזגים שני זוגות של פרוטונים (שהם הגרעינים של האיזוטופ הרגיל של מימן 1H) ויוצרים שני גרעינים של דאוטריום (2H איזוטופ של מימן). בתהליך זה נפלטים גם שני נייטרינו ושני פוזיטרונים
  • כל אחד מגרעיני הדאוטריום מתמזג עם פרוטון נוסף על מנת ליצור שני גרעינים של האיזוטופ של הליום (3He).
  • שני גרעיני ה-3He מתמזגים לגרעין בריליום אחד לא יציב, שמתפרק לגרעין הליום 4He ולשני פרוטונים.

מאחר ומסת גרעין ההליום (4He ) שנוצר קטנה מזו של ארבעה פרוטונים, ההפרש משתחרר בצורת אנרגיה של 26.7 MeV. זהו מקור האנרגיה של השמש, שהיה בגדר חידה במשך אלפי שנים.

בכוכבים זקנים יותר בהם אזל המימן, מתרחשות תגובות בהן גרעיני הליום מתמזגים לגרעיני פחמן, ואף לגרעינים יותר כבדים, עד ברזל.לאחר זמן רב, הכוכב צובר כמות גדולה מאוד של ברזל ובגלל זה הכוכב מתפוצץ. הברזל משתחרר מהכוכב ומתפרק בחלל לכל שאר החומרים האחרים כולל את יסודות החיים.

היתוך גרעיני מתרחש גם בעת פיצוץ של פצצת מימן. כדי להתחיל אותו כוללת הפצצה גם פצצת אטום, שמספקת את האנרגיה הדרושה להתחלת התהליך. אנריקו פרמי הגדיר את השמש כ"פצצת מימן טובה".

בעשורים האחרונים נעשים נסיונות לרתום אנרגיה זו בתהליך מבוקר של "היתוך גרעיני קר", כלומר היתוך גרעיני שנעשה בטמפרטורה שאינה גבוהה במידה חריגה, לשם ייצור אנרגיה. עד כה לא הצליחו לבנות תהליך יעיל כזה.

[עריכה] כור היתוך גרעיני

לאחר שנתיים של מאבק, קיבלה צרפת אישור לבניית כור גרעיני על בסיס היתוך ב1 ביולי, 2005.

הכור, או בשמו איטר (Iter) (בעבר היה מיוצג כראשי תיבות - International Thermonuclear Experimental Reactor, אך כיום זהו שמו המלא - פירושו בלטיניתדרך") צפוי להיבנות כבר בשנת 2015 ועלותו המשוערת תהיה 10 מיליארד דולר. המחקר יתבצע על ידי 200 מדענים, מהם כ-20 יפנים, בתמורה להשתתפות יפנית בעלויות הפרויקט. [1] [2] [3]

[עריכה] ראו גם

[עריכה] קישורים חיצוניים

שפות אחרות