Atomi e nuclei atomici possono subiscono varie trasformazioni, e tali reazioni chimiche e nucleari sono essenziali per tutta la vita. Fusione nucleare comporta la produzione di più pesanti i nuclei atomici da quelli più leggeri ed è il processo responsabile della produzione di energia del sole. Reazioni di fusione in genere rilasciano energia solo per gli elementi più leggeri del ferro.
Struttura atomica
L'atomo è composto da protoni, neutroni ed elettroni. Dal momento che compongono il nucleo, protoni e neutroni sono conosciuti come nucleoni. Gli elettroni si trovano di fuori del nucleo, in orbita intorno ad esso. Neutroni non hanno alcun costo, ma protoni sono caricati positivamente e, di conseguenza, così sono il nucleo. Un elettrone ha una carica negativa che controbilancia esattamente la carica di un protone. Se un atomo contiene più elettroni che protoni, diventa un ione negativo; Se contiene più protoni che elettroni, quindi è un ione positivo.
Fusione nucleare
In fusione, i nuclei di due o più atomi in realtà combinano per diventare un nucleo unico, nuovo e più pesante. Perché il nucleo di un atomo è caricato positivamente, quando due o più nuclei sono riuniti si respingono reciprocamente fortemente. Di conseguenza, ci vuole molto grandi quantità di energia per superare la repulsione e portare su fusion. Quando una quantità sufficiente di energia vengono fornita e i nuclei sono abbastanza vicina, la forza nucleare in realtà diventa abbastanza forte per ottenere insieme i nuclei e causare loro fusione.
Fusione di elementi più leggeri
Anche se ci vuole un sacco di energia per superare le forze di repulsione tra i nuclei di riunirli, dopo la fusione ha luogo ci può effettivamente essere un rilascio di energia che è maggiore rispetto all'energia che originariamente era necessaria per superare la repulsione nucleare. Ciò significa che il processo di fusione globale rilascia energia o è esotermico. Questo è solo il caso, tuttavia, per gli elementi fino al ferro. Nel caso di elementi più pesanti del ferro, il processo di fusione globale richiede in realtà un input di energia, motivo per cui fusione si verifica in genere solo per gli elementi più leggeri.
il sole
Reazioni di fusione al sole sono la ragione per la sua produzione di energia. Nel nucleo della stella, l'idrogeno elemento viene convertito nell'elemento elio. La reazione di fusione effettivo richiede quattro nuclei di idrogeno e produce un nucleo di elio. In ogni reazione di questo tipo, una piccola quantità di materia viene convertita in una piccola quantità di energia perché il nucleo di elio singolo è leggermente più leggero rispetto a quattro a partire di nuclei di idrogeno. Innumerevoli che tali reazioni avvengono al sole ogni secondo e sono collettivamente responsabile per la sua enorme produzione di energia.