çekirdek Kaynaşması,FÜZYON Olarak da Bilinir.

ÇEKİRDEK KAYNAŞMASI

çekirdek kaynaşması,FÜZYON olarak da bilinirhafif elementlerin atom çekirdeklerinin daha ağğır bir elementin çekirdeğini oluşturmak üzere birleşmesiBirleşen 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 sürmektedirAlman asıllı fizikçi Hans ABethe,1939'da ,Güneş ve benzeri yıldızların saldığı enerjinin,4 hidrojen çekirdeğinin birleşerek bir helyum çekirdeği oluşturması biçimindeki bir ısıveren kaynaşma tepkimesinden kaynaklandığı belirtti1950'lerin başlarında ABD'li araştırmacılar ,döteryum ve trityum içeren bir karışımda kaynaşma tepkimesi oluşturarak termonükleer bomba (hidrojen bombası) ürettilerYine 1950'lerde,ABD ,İngiltere ve SSCB'de denetimli çekirdek kaynaşmasından enerji üretilmesi konusunda araştırmalara başlandıİlkin büyük gizlilik içinde yürütülen bu araştırmalara ilişkin ilk sonuçlar 1956'da SSCB'nin bilim adamları tarafından açıklandı1950'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 değildirÇekirdek kaynaşması yoluyla enerji üretimine göre çeşitli üstünlükleri vardırÇekirdek kaynaşması ürünleri ,bölünme ürünleri gibi radyo aktif olmadıklarından ,çevreye zararlı etkide bulunmazlarAyrıca,çekirdek kaynaşmasında kullanılacak temel yakıt olan döteryum,çekirdek birleşmesinde kullanılan yakıtlara göre çok daha bol ve ucuzdur30 ltadi suda yaklaşık 1 grdöteryum bulunurbu da,enerji içeriği açısından ,9500 ltbenzine eşdeğerdirNe var ki,konunun uzmanları,çekirdek kaynaşmasından enerji üretimine ilişkin teknik güçlüklerin aşılması için daha yıllar gerekeceği kanısındadırlar

Çekirdek kaynaşmaları genel olarak iki türe ayrılırBirinci türden çekirdek kaynaşmasında,hafif çekirdeklerdeki proton ve nötronlar ,yeni bir gruplaşmayla daha ağır çekirdeği oluştururlarÖrneğin,2 tane döteron bir protonla bir nötrondan oluşan çekirdeği) kaynaşarak bir çekirdeği oluşturur ve bir nötron açığa çıkarYa da yine 2 tane döteron kaynaşarak bir triton (trityumun yani bir protonla 2 nötrondan oluşan çekirdeği) oluşturur ve 1 proton açığa çıkarBu tepkimelerin birincisinde 3,3 milyon elektron volt ( MeV), ikincisinde ise 4 MeV'luk bi enerji açığa çıkarBu 1 gr dötoryumdaki çekirdeklerin tümünün kaynaşarak oluşturması durumunda ortaya çıkacak enerjinin dolayında olacağı anlamına gelirİkinci türden çekirdek kaynaşmasında protonlar ile nötronların birbirlerine dönüşmesi söz konusudurBu 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 çıkmasıdırBurada tepkimeye giren protonlardan bir tanesi nötrona dönüşürken bir pozitron ile bir nötrino oluşmaktadır

Kaynaşma tepkimesi ancak iki çekirdeğin birbirlerine ,aralarındaki uzaklık cm olacak kadar yaklaşmasıyla gerçekleşebilirÇok kısa erimli olan çekirdek kuvvetlerinin ,her ikisi de pozitif yüklü olan çekirdekler arasındaki elektrostatik itme kuvvetini yenebilmesi ancak böylece olanaklı olurBu itme kuvvetinin çekirdeklerin birbirlerine yaklaşmalarını engellemedeki etkinliği nedeniyle,denetimli çekirdek kaynaşması ,ancak elektriksel yükü en küçük olan döteryum ve trityum çekirdekleri için söz konusudurDenetimli 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 gerçekleştirilebilirBöylesine yüksek bir sıcaklıkta plazma,kendisini oluşturan parçacıkların ısıl enerjisiyle tepkimeye girerBu enerji,tepkimenin kendi kendine sürmesini sağlamaya yeterlidir ve bu tepkimeden elektrik enerjisi elde edilebilirBöyle bir zincirleme tepkime tepkimenin oluşabilmesi için ,tepkimeye giren sistemin kapalı bir hacimde sınırlanması gereklidirama böylesine yüksek sıcaklıklara dayanıklı,bir yapı malzemesi bugüne değin geliştirilememiştirAraştırmacılar ,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 ulaşamamıştır1989'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 kalmıştırAyrıca bakkarbon çevrimi; proton-proton tepkimesi: soğuk füzyon; termonükleer tepkime

Kaynak ;AnaBritannica cilt 9 sayfa 50 frmsinsinet için yazılmıştır