çekirdek Kaynaşması,FÜZYON Olarak da Bilinir.
 

ÇEKİRDEK KAYNAŞMASI

çekirdek kaynaşması,FÜZYON olarak da bilinir.hafif elementlerin atom çekirdeklerinin daha ağğır bir elementin çekirdeğini oluşturmak üzere birleşmesi.Birleşen çekirdeklerin,küçük atom numaralı elementelerin çekirdekleri olması durumunda,önemli ölçüde enerji açığa çıkar.

Isıveren (eksotermik) çekirdek kaynaşmalarına ilişkin bilimsel ve teknik sorunlar üzerindeki araştırmalar,bu türden kaynaşmanın bulunduğu 1930'lardan bu yana sürmektedir.Alman asıllı fizikçi Hans A.Bethe,1939'da ,Güneş ve benzeri yıldızların saldığı enerjinin,4 hidrojen çekirdeğinin birleşerek bir helyum çekirdeği oluşturması biçimindeki bir ısıveren kaynaşma tepkimesinden kaynaklandığı belirtti.1950'lerin başlarında ABD'li araştırmacılar ,döteryum ve trityum içeren bir karışımda kaynaşma tepkimesi oluşturarak termonükleer bomba (hidrojen bombası) ürettiler.Yine 1950'lerde,ABD ,İngiltere ve SSCB'de denetimli çekirdek kaynaşmasından enerji üretilmesi konusunda araştırmalara başlandı.İlkin büyük gizlilik içinde yürütülen bu araştırmalara ilişkin ilk sonuçlar 1956'da SSCB'nin bilim adamları tarafından açıklandı.1950'den bu yana bilgi alışverişi ve işbirliği ortamı içinde sürdürülen ve hızla tükenmekte olan fosil yakıt kaynaklarının korunmasını sağlamaya daha ucuz elektrik enerjisi üretmeye olanak verecek termonükleer reaktörlerin gerçekleştirilmesini amaçlayan bu araştırmalar henüz tam bir başarıya ulaşmış değildir.Çekirdek kaynaşması yoluyla enerji üretimine göre çeşitli üstünlükleri vardır.Çekirdek kaynaşması ürünleri ,bölünme ürünleri gibi radyo aktif olmadıklarından ,çevreye zararlı etkide bulunmazlar.Ayrıca,çekirdek kaynaşmasında kullanılacak temel yakıt olan döteryum,çekirdek birleşmesinde kullanılan yakıtlara göre çok daha bol ve ucuzdur.30 lt.adi suda yaklaşık 1 gr.döteryum bulunur.bu da,enerji içeriği açısından ,9.500 lt.benzine eşdeğerdir.Ne var ki,konunun uzmanları,çekirdek kaynaşmasından enerji üretimine ilişkin teknik güçlüklerin aşılması için daha yıllar gerekeceği kanısındadırlar.

Çekirdek kaynaşmaları genel olarak iki türe ayrılır.Birinci türden çekirdek kaynaşmasında,hafif çekirdeklerdeki proton ve nötronlar ,yeni bir gruplaşmayla daha ağır çekirdeği oluştururlar.Örneğin,2 tane döteron http://frmsinsi.net/attachment.php?a...1&d=1429260588bir protonla bir nötrondan oluşan çekirdeği) kaynaşarak bir http://frmsinsi.net/attachment.php?a...1&d=1429260753 çekirdeği oluşturur ve bir nötron açığa çıkar.Ya da yine 2 tane döteron kaynaşarak bir triton (trityumun yani http://frmsinsi.net/attachment.php?a...1&d=1429260588 bir protonla 2 nötrondan oluşan çekirdeği) oluşturur ve 1 proton açığa çıkar.Bu tepkimelerin birincisinde 3,3 milyon elektron volt ( MeV), ikincisinde ise 4 MeV'luk bi enerji açığa çıkar.Bu 1 gr dötoryumdaki çekirdeklerin tümünün kaynaşarak http://frmsinsi.net/attachment.php?a...1&d=1429260753 oluşturması durumunda ortaya çıkacak enerjinin http://frmsinsi.net/attachment.php?a...1&d=1429261443 dolayında olacağı anlamına gelir..İkinci türden çekirdek kaynaşmasında protonlar ile nötronların birbirlerine dönüşmesi söz konusudur.Bu türden tepkimeye örnek olarak 2 hidrojen çekirdeğinin ( bir başka deyişle 2 protonun) kaynaşarak bir döteryum çekirdeği oluşturması ve bir pozitron (pozitif elektron) ile bir nötnötrinonun açığa çıkmasıdır.Burada tepkimeye giren protonlardan bir tanesi nötrona dönüşürken bir pozitron ile bir nötrino oluşmaktadır.

Kaynaşma tepkimesi ancak iki çekirdeğin birbirlerine ,aralarındaki uzaklık http://frmsinsi.net/attachment.php?a...1&d=1429261708 cm olacak kadar yaklaşmasıyla gerçekleşebilir.Çok kısa erimli olan çekirdek kuvvetlerinin ,her ikisi de pozitif yüklü olan çekirdekler arasındaki elektrostatik itme kuvvetini yenebilmesi ancak böylece olanaklı olur..Bu itme kuvvetinin çekirdeklerin birbirlerine yaklaşmalarını engellemedeki etkinliği nedeniyle,denetimli çekirdek kaynaşması ,ancak elektriksel yükü en küçük olan döteryum ve trityum çekirdekleri için söz konusudur.Denetimli ısı veren kaynaşma tepkimeleri döteryumdan ya da döteryum- trityum karışımından oluşan bir plazmayı ( pozitif yüklü çekirdekler ile elektronlardan oluşan gaz.)milyonlarca Kelvin dereceli bir sıcaklığa yükseltmekle gerçekleştirilebilir.Böylesine yüksek bir sıcaklıkta plazma,kendisini oluşturan parçacıkların ısıl enerjisiyle tepkimeye girer.Bu enerji,tepkimenin kendi kendine sürmesini sağlamaya yeterlidir ve bu tepkimeden elektrik enerjisi elde edilebilir.Böyle bir zincirleme tepkime tepkimenin oluşabilmesi için ,tepkimeye giren sistemin kapalı bir hacimde sınırlanması gereklidir.ama böylesine yüksek sıcaklıklara dayanıklı,bir yapı malzemesi bugüne değin geliştirilememiştir.Araştırmacılar ,sıcak plazmayı magnetik yöntemlerle ,örneğin magnetik aynalar ya ad S biçimli magnetik alan simiti ( torus) yardımıyla sınırlamayı önermişlerse de ,bu yöntemler deneysel olarak tam başarıya ulaşamamıştır.1989'da ,elektrokimyasal bir pil içinde düşük sıcaklık ve basınç koşullarında çekirdek kaynaşması tepkimesinin gerçekleştirildiği öne sürülmüş,ama soğuk füzyon olarak adlandırılan bu olgu,henüz kanıtlanamayan bir iddia olarak kalmıştır.Ayrıca bak.karbon çevrimi; proton-proton tepkimesi: soğuk füzyon; termonükleer tepkime.

Kaynak ;AnaBritannica cilt 9 sayfa 50 frmsinsi.net için yazılmıştır.