Nuklearna
fuzija, proces u kom Sunce proizvodi energiju, je serija od 3
sudara izmedju delova atoma. Zvan proton-proton ciklus (Sl. 3.), to
je proces u kom 4 protona vodonika fuzijom prelaze u jedno jezgro
helijuma oslobadjajuci energiju. Etape u procesu ne traju isto
vreme, zbog razlike u desavanju svakog sudara. Ustvari, za jedan
proton verovatnoca je da se desi sudar jednom u 7 milijardi godina!
Zbog ogromnog broja protona u Suncu proces se nastavlja kontinualno.
Dobijeni
efekat ovog ciklusa su 4 protona vodonika prevedena u jezgro
helijuma. Ustvari, jezgro helijuma je 99,3% mase 4 protona vodonika.
Preostala masa se pretvorila u energiju u formi gama-zraka i
neutrona koji su bili krajnji proizvod ova 3 sudara. Energija
nastala od preostale mase izracunava se po cuvenoj Ajnstajnovoj
formuli E=mc?. Neutroni proizvedeni u ovom procesu nisu
reaktivni i brzo izlaze u slobodan svemir. Umesto toga, gama-zraci
nastavljaju da kruze oko centra Sunca hiljadama i milionima godina
dok ne izbiju na povrsinu.
- prvi
sudar
Protn-proton
ciklus pocinje kada se jednom u 7 milijardi godina izdvojen
proton sudari sa drugim odredjene energije za sjedinjavanje. Ako
drugo protonsko jezgro nije stabilno trenutno se raspada
na jezgro deuterijuma koje se sastoji od jednog protona i jednog
neutrona. Raspadanje oslobadja neutrine, koji se odvajaju
brzinom pribliznom brzini svetlosti, i pozitrone. Pozitroni se
odvajaju i na kraju oslobadjaju elektron, u tom trenutku oba su
unistena u eksploziji energije gama-zraka.
Slika
3. Nastanak energije na Suncu (proton ? proton ciklus)
 |
- drugi
sudar
Nastalo
jezgro deuterijuma ima veoma veliku teznju za reakcijom sa
drugim jezgrima. To je samo nekoliko sekundi pre nego sto se on
sudari sa drugim bliskim protonom. Oslobadja se velika kolicina
energije gama-zraka, a novi elektron je rodjen u ovom
sudaru. Retka vrsta helijuma zvana helijum III, tezak samo 3/4
pravog helijuma, se sastoji od 2 protona i
jednog neutona.
-
- treci
sudar
Treci
i poslednji sudar proton-proton ciklusa odigrava se oko 400.000
godina kasnije! Tada se jezgro helijuma III sudara sa
drugim jezgrom helijuma III nastalim na isti nacin.
Konacan rezultat ovog sudara su 2 slobodna protona i jedno
obicno jezgro helijuma IV, koje se sastoji od 2 protona i 2
neutona. Dva slobodna protona odlaze, da oslobode druge
protone i pocnu ciklus ponovo.
|