Wann beginnt die Kernfusion? 7 Fakten, die Sie kennen sollten!

Kernfusion ist die Verschmelzung zweier leichter Kerne zu einem größeren Kern mit etwas Energiefreisetzung. Lassen Sie uns über den Beginn der Kernfusion sprechen.

Die Kernfusion beginnt, wenn zwei leichtere Kerne, die durch einen bestimmten Abstand getrennt sind, sich mit hoher Geschwindigkeit annähern, um die elektrostatische Abstoßung zwischen ihnen zu überwinden. In sehr geringem Abstand erfahren zwei Kerne eine starke Kernkraft, die sie zu einem einzigen schweren Kern verschmelzen lässt.

Ein leichter Kern besteht aus Protonen; Daher wird es zwischen ihnen nur Abstoßung geben, daher ist es schwieriger, sie zu kombinieren. Beide Kerne erfahren in kurzer Entfernung eine starke Kernkraft, die zwei leichtere Kerne zu einem vereint. In diesem Beitrag werden wir einige weitere Fakten über die Kernfusion erfahren.

Wann beginnt die Kernfusion im Leben eines Sterns?

Sterne bestehen aus Wasserstoff und Helium, den leichtesten Elementen. Lassen Sie uns nun einen Blick auf das Betteln der Kernfusion in Sternen werfen.

Die Kernfusion in Sternen beginnt, wenn es heiß genug ist, um die Coulomb-Barriere zwischen den Elementen zu überwinden. Die Wasserstoffatome im Stern kollidieren miteinander, um eine große Menge an Wärme zu erzeugen. Dieser Vorgang wird fortgesetzt, bis die Temperatur 15000000 °C erreicht.

Bei sehr hohen Temperaturen verschmolz der Wasserstoff zu Deuterium. Die Deuteriummoleküle unterliegen ferner einer Kernfusion, um Helium zu bilden. Das so durch die Kernreaktion entstandene Helium ist die Hauptenergiequelle des Sterns.

Wo beginnt die Fusion im Lebenszyklus eines Sterns?

Das Leben eines Sterns beginnt als einfaches Wasserstoffgas in einem Nebel, der durch seine Schwerkraft zusammengezogen wird. Schauen wir uns an, wo die Fusionsreaktion kommt im Stern vor.

Die Kernfusion beginnt im Kern des Protosterns, dem Anfangsstadium eines Sterns. Das Wasserstoffgas in einem Nebel dreht sich sehr schnell und wird erhitzt, um zu einem Protostern zu werden. Wenn der Protostern eine Million Grad Temperatur erreicht, beginnt die Verschmelzung von Wasserstoffgas zu einem riesigen Kern in seinem Kern oder Zentrum.

Kernfusion
Bild: Kernfusionsreaktion by Uwe W. (CC BY-SA 3.0)

Bedingungen für die Kernfusion

Die Kernfusion wird erreicht, indem die beiden leichteren Elemente eingeschlossen werden. Einige Bedingungen müssen vollständig erfüllt sein, um das Element einzuschränken. Teilen Sie uns die für die Fusion erforderlichen Bedingungen mit.

  • Hohe Temperatur – eine sehr hohe Temperatur ermöglicht es den leichteren Kernen, die zwischen den Protonen ausgeübte elektrische Abstoßung zu überwinden.
  • Hochdruck – Hochdruck drückt zwei Kerne zusammen. Sie müssen im Bereich von 10 liegen-15 m, um sie zu verschmelzen. Das starke Magnetfeld wird im Allgemeinen verwendet, um im Labor einen hohen Druck zu erzeugen.
  • Ausreichende Dichte – Bei hohen Temperaturen liegt der zu verschmelzende Kern im Plasmazustand vor. Die Dichte muss im Plasmazustand hoch sein, um die Kollision zwischen zwei Kernen sicherzustellen.
  • Einschlusszeit – ein wesentliches Kriterium für das Auftreten von Kernfusion ist die Einschlusszeit. Die Zeitdauer hält das Plasma in Abhängigkeit von Temperatur und Dichte innerhalb des definierten Volumens, um die Kernfusion sicherzustellen.

In welcher Phase beginnt die Kernfusion?

Die Kernfusion findet nicht auf natürliche Weise statt, und die Materie wird nicht konserviert, da eine gewisse Masse der fusionierten Kerne als Energie freigesetzt wird. Konzentrieren wir uns auf das Anfangsstadium der Kernfusion.

Die Kernfusion beginnt, wenn das Proton der beiden einander gegenüberliegenden Atomkerne auf eine hohe Temperatur erhitzt wird und sich mit hoher Geschwindigkeit bewegt, um zu kollidieren und den schwereren Kern zu bilden. Der neu gebildete Kern neigt wiederum dazu, sich zum dritten Proton zu bewegen, um unter Freisetzung von Energie zu verschmelzen.

Für die Kernfusion erforderliche Temperatur

Temperatur ist die kinetische Energie die zum Verschmelzen der Kerne benötigt wird, ist mit der Temperatur verbunden. Teilen Sie uns mit, welche Temperatur zum Schmelzen benötigt wird.

Die für die Kernfusion erforderliche Temperatur beträgt mindestens 100 Millionen Grad Celsius. Die Mindesttemperatur von 107 K ist für den Beginn der Kernfusion unerlässlich. Die kinetische Energie der Kerne steigt mit der Temperatur; somit überwinden sie die Abstoßung und bewirken eine Verschmelzung.

Wie beginnt die Kernfusion?

Wasserstoff und Helium sind die beiden Elemente, die für die Kernfusion bevorzugt werden. Konzentrieren wir uns auf die Tatsache, dass es die Kernfusion fördert.

Die Kernfusion beginnt mit dem Erhitzen von Wasserstoffgas. Das Wasserstoffgas verwandelt sich mit steigender Temperatur in Plasma. Das Proton erhält im Plasmazustand die maximale kinetische Energie und ist bereit, ein anderes Proton zu zertrümmern; daher überwiegt die anziehende Kernkraft zwischen ihnen die elektrische Abstoßung.

Wann endet die Kernfusion?

Die Kernfusion ist eine exotherme Reaktion, die eine enorme Energiemenge in Form von Wärme freisetzt. Konzentrieren wir uns nun darauf, wie die Kernfusion verzögert werden kann.

Die Kernfusion ist praktisch eine unbegrenzte Energiequelle; sie dauert so lange, bis kein Proton mehr verfügbar ist, um eine weitere Reaktion auszulösen. Wenn die Temperatur sinkt, endet natürlich das Plasma, was das Ende der Kernfusion verursacht, da Kernfusion nur im Plasmazustand der Materie möglich ist.

Zusammenfassung

Lassen Sie uns diesen Beitrag abschließen, indem wir sagen, dass die Kernfusion der Grund dafür ist, dass die Sonne existiert. In der Sonne findet jede Sekunde eine Kernfusion statt, die sie zum Leuchten bringt. Daher betrachten wir die Kernfusion als die Hauptquelle erneuerbarer Energie. Es ist schwierig, Kernfusion im Labor zu erreichen, da es höchst unmöglich ist, hohe Temperaturen zu erzeugen.

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