الإندماج النووي

تعريفه:

الإندماج النووي عبارة عن إتحاد أو إندماج نواتين خفيفتين A≤ 8 لتكوين نواة ذات وزن ذري أكبر من النواة المندمجة مع خروج طاقة هائلة. وعملية الإندماج هي عكس عملية الإنشطار ولكن هناك عامل مشترك وهو إنتاج الطاقة، ففي الإندماج نجد أن طاقة الربط بالنسبة للنواة الكبيرة ( أي النواة بعد الإندماج) أكبر بكثير من طاقة الربط للأنوية الخفيفة المندمجة ( كما هو مبين في منحنى الطاقة) وهذا الفرق في الطاقة يخرج في صورة طاقة الإندماج كما أن النواة الناتجة في عملية الدمج أقل من مجموع كتل الأنوية الخفيفة المندمجة (المتفاعلة) وهذا النقص في الوزن يتحول إلى طاقة.

مما سبق يتبين أن طاقة الإندماج طاقة هائلة وهي عبارة عن فرق طاقة الربط + فرق الوزن الذي يتحول إلى طاقة.

هل يمكن إستخدام طاقة الإندماج في إنتاج القوى الكهربائية؟

إن الطاقة الصادرة من الشمس والنجوم المختلفة هي عبارة عن طاقة ناتجة من الإندماج النووي الذي يحدث داخل هذه الكواكب لذلك نجد أن درجة الحرارة داخل الشمس تصل إلى 10⁸ أو مليون درجة كلفن. هذه الحرارة تساعد على تأين العناصر فتتحرك النواة في هذه البلازما ( البلازما عبارة عن نواة عادية+إلكترونات) فتتحرك النواة في هذه البلازما بسرعة عالية وعند التصادم يكون لها ميل شديد للإتحاد مع بعضها. وحينئذ تخرج كمية هائلة من الطاقة (تفاعل طارد للحرارة). ويسمى هذا التفاعل الذي يحدث في درجة حرارة عالية بالتفاعلالنووي الحراري Thermo Nuclear Reaction. وأكثر التفاعلات النووية الحرارية شيوعا في النجوم هي دورة بروتون – بروتون ودورة الكربون Proton- Proton Cycle & Carbon Cycle.

دورة البروتون – بروتون:

الطاقة الكلية للتفاعل تساوي 24.68 Mev.

ولقد تمت دراسة تفعاعلات نووية حرارية في المعمل شملت نظائر الهيدروجين ( الديوتيريوم ²H والتريتيوم ³H ).

ويوجد الديوتيريوم بكمية متناولة في محيطات العالم ولذا من أجل إستخدامها في الأغراض السلمية يجب التغلب على مشاكل مختلفة منها:

إحتواء البلازما عند درجة حرارة عالية تساوي تقريبا 10⁸K وإلى الآن لم تكتشف مادة تتحمل درجة حرارة 10⁶K لأنه عند هذه الدرجة تتبخر أيمادة تستخدم كحاوية للبلازما.