Fuziunea nucleară: O introducere ușor de înțeles

Oamenii de știință au făcut o descoperire semnificativă în domeniul fuziunii nucleare, care ar putea deschide calea către o energie curată și abundentă în viitor.

Această descoperire a fost posibilă doar datorită celor peste o jumătate de secol de cercetări în domeniul fuziunii nucleare.

Iată o introducere ușor de înțeles despre fuziunea nucleară, astfel încât să puteți înțelege corect această veste interesantă.

Ce este fuziunea nucleară?

Fuziunea nucleară este un fel de proces nuclear care are loc atunci când două sau mai multe nuclee atomice se combină pentru a produce un singur nucleu mai mare.

Reacțiile de fuziune au loc într-o stare a materiei cunoscută sub numele de plasmă, care este un gaz fierbinte, încărcat, compus din ioni pozitivi și electroni în mișcare liberă, cu caracteristici diferite de cele ale solidelor, lichidelor sau gazelor.

Pe scurt, fuziunea nucleară este mecanismul prin care se produce fuziunea nucleară. Soarele și alte stele își obțin energia.

De exemplu: Atomii de tritiu și deuteriu (izotopi ai hidrogenului, hidrogenul 3 și, respectiv, hidrogenul 2) se combină pentru a genera un neutron și un izotop al heliului. Împreună cu aceasta, se eliberează o cantitate masivă de energie.

Această energie poate fi utilizată pentru a crea electricitate sau pentru a alimenta alte lucruri. Și este considerată a fi o sursă de energie curată și potențial infinită.

Pentru a fuziona, nucleele trebuie să intre în contact la temperaturi extraordinar de ridicate, poate 10 milioane de grade Celsius. Datorită temperaturii ridicate, acestea au suficientă energie pentru a depăși rezistența electrică reciprocă. Atunci când nucleele sunt foarte aproape unul de celălalt, atracția nucleară dintre ele depășește repulsia electrică și le permite să fuzioneze și, ca rezultat, să creeze energie.

Fuziunea nucleară vs. fisiunea nucleară

Atât fisiunea, cât și fuziunea sunt reacții nucleare care schimbă atomii pentru a produce energie, dar care este diferența dintre cele două?

Fuziunea reprezintă îmbinarea a doi atomi mai ușori pentru a produce un atom mai mare, în timp ce fisiunea reprezintă împărțirea unui atom în două. În esență, acestea sunt procese opuse.

Predicția lui Albert Einstein conform căreia masa poate fi transformată în energie a inspirat descoperirea diviziunii nucleului. Oamenii de știință au început să facă experimente în 1939, iar Enrico Fermi a construit primul reactor nuclear un an mai târziu.

Un izotop foarte instabil este aruncat în aer cu particule de mare viteză, în general, neutroni care sunt accelerați, forțându-i să se ciocnească cu izotopul instabil, declanșând fisiunea și spărgându-se în doi izotopi mai mici, trei neutroni de mare viteză și o cantitate imensă de energie. Uraniul-235 este utilizat ca neutron în marea majoritate a reactoarelor nucleare.

Energia generată este utilizată pentru a încălzi apa în reactoarele nucleare, care produc ulterior energie electrică. În timp ce neutronii de mare viteză sunt descărcați și devin proiectile, aceștia declanșează noi procese de fisiune, cunoscute și sub numele de reacții în lanț.

Fisiunea nucleară generează o cantitate mare de deșeuri radioactive, care pot fi periculoase și trebuie depozitate cu grijă - poate pentru sute de ani. În timp ce fuziunea nucleară produce energie curată, fără deșeuri radioactive.

De asemenea, merită subliniat faptul că fisiunea nucleară nu este un proces natural și trebuie să fie indusă, în timp ce fuziunea nucleară este un proces natural, de exemplu, soarele produce energie prin fuziune nucleară.

De ce este importantă fuziunea nucleară?

Reactoarele de fuziune au capacitatea de a furniza energie electrică cu emisii minime sau chiar fără emisii de gaze cu efect de seră, deșeuri radioactive sau alte consecințe asupra mediului. Acestea ar putea oferi o sursă practic nelimitată de energie curată, reducând dependența noastră de combustibilii fosili și de alte surse de energie limitate.

Deoarece reactoarele de fuziune nu generează deșeuri radioactive de nivel înalt, precum reactoarele de fisiune, eliminarea acestora va fi mai ușoară. În plus, spre deosebire de reactoarele de fisiune, deșeurile nu vor include elemente radioactive de calitate militară.

Descoperire în domeniul fuziunii nucleare

Potrivit Financial Times, oamenii de știință au reușit să elibereze 2,5 MJ de energie după ce au folosit doar 2,1 MJ pentru a încălzi combustibilul cu ajutorul laserelor. Această descoperire trebuie să fie validată de National Ignition Facility (NIF) din cadrul Lawrence Livermore National Laboratory din California, dar este o veste fantastică.

Aceasta este o realizare științifică semnificativă în domeniul fuziunii nucleare, în primul rând pentru că este prima dată când oamenii de știință au reușit să stabilească un proces de fuziune nucleară cu un câștig net de energie pozitivă.

Desigur, mai sunt încă multe de făcut pentru ca această opțiune să devină fezabilă, dar faptul că oamenii de știință au reușit să genereze mai multă energie decât atunci când au început experimentul este un pas înainte semnificativ pentru știință. Acest lucru oferă context și semnificație cercetării.

Răspândirea comunicării științifice vizuale în întreaga lume

Răspândiți-vă munca în întreaga lume prin utilizarea de afișe vizuale. Pe lângă faptul că vă face lucrarea mai potrivită pentru o lectură scurtă, un poster creat cu pricepere vă poate ajuta să ajungeți la un public pe care nu vi l-ați imaginat niciodată. Afișele sunt mai ușor de livrat și de diseminat și cu siguranță îi pot face pe oameni să-și amintească cercetările dumneavoastră.

Folosiți un instrument ușor de creat afișe. Utilizați Mind The Graph.

Mărește-mi cercetarea cu ajutorul ilustrațiilor