الإندماج النووي

الطاقة الشمسية Solar Energy :
يفسر العلماء طاقة النجوم بحدوث تفاعلات اندماج نووي في باطنها , فنظراً لارتفاع درجة حرارة باطن النجم والتي قد تصل إلى 15 مليون كلفن كما في الشمس وكذلك كبر الضغط , جعل العالم بيثيه Bethe يفترض أن مصدر الطاقة الشمسية هو الإندماج النووي الذي يحدث بين أنوية الهيدروجين لتكوين أنوية الهيليوم , وأثناء ذلك تنتج الطاقة الشمسية الهائلة . واقترح بيثيه دورة تسمى دورة البروتون ـ البروتون في الشمس موضحة في جدول .

تبدأ هذه الدورة بتصادم بروتونين ( ) لتكوين ديوترون ( ) وينتج بوزيترون (e⁺) ونيوترينو (u) وعندما يتكون الديوترون فإنه يصطدم ببروتون آخر خلال ثواني ويكوّن نواة الهيليوم ( ) ثم تتصادم نواتي الهيليوم ( ) الناتجتين من تفاعلين مستقلين ,وتكوّن ( ) المستقر وبروتونين .

وبنظرة شاملة لما يحدث في دورة البروتون ـ البروتون , فإن ما يحدث فعلياً هو اندماج 4 بروتونات لتكوين نواة هيليوم وبوزيترونين وبانتاج كمية من الطاقة (ط) ويمكن حسابها :

ط = [ 4 ك _{البروتون} ـ ك _{الهيليوم} ـ 2 ك _{الكترون} ] س²حيث س : سرعة الضوء

ثم لننظر ما يحدث للبوزيترونين الناتجين , إن ما يحدث فعلياً هو إفناء الكترونين مع البوزيترونين وتحويل الكتل إلى أشعة جاما ط َ )

طَ = 4 ك_{الكترون} × س²

وبذلك تكون الطاقة الناتجة من الدورة = 4 ( ك _بروتون+ ك _{الكترون} ) س² ـ ( ك_{الهيليوم} + 2 ك _{الكترون} ) س²

= 4 [ ك _{البروتون} ـ ك_{الهيليوم} ]

وبذلك تكون الطاقة الناتجة = [ 4(1.00873) ـ (4.00260 )] (931 )

= 26.7 مليون الكترون فولت