Pourquoi est-Fusion produira uniquement pour les éléments du tableau périodique Jusqu'à fer?

August 31

Pourquoi est-Fusion produira uniquement pour les éléments du tableau périodique Jusqu'à fer?


Atomes et noyaux atomiques peuvent subir diverses transformations, et de telles réactions chimiques et nucléaires sont essentielles à toute vie. La fusion nucléaire implique la production de noyaux atomiques plus lourds de plus légers et est le processus responsable de la production d'énergie du Soleil. Les réactions de fusion libèrent généralement l'énergie que pour les éléments plus légers que le fer.

Structure atomique

L'atome est composé de protons, de neutrons et d'électrons. Les protons et les neutrons sont appelés nucléons car ils forment le noyau. Electrons se trouvent en dehors du noyau, en orbite autour d'elle. Neutrons ont pas de charge, mais les protons sont chargés positivement et, par conséquent, il en est le noyau. Un électron a une charge négative qui contrebalance exactement la charge d'un proton. Si un atome contient plus d'électrons que de protons, il devient un ion négatif; si elle contient plus de protons que des électrons, il est alors un ion positif.

La fusion nucléaire

Dans la fusion, les noyaux de deux ou plusieurs atomes se combinent en fait pour devenir un seul nouveau noyau plus lourd. Parce que le noyau d'un atome est chargé positivement, lorsque deux ou plusieurs noyaux sont amenés ensemble, ils se repoussent fortement. Par conséquent, il faut de très grandes quantités d'énergie pour vaincre la répulsion et provoquer la fusion. Lorsque des quantités suffisantes d'énergie sont fournis et les noyaux sont assez proches, la force nucléaire devient effectivement assez fort pour attirer les noyaux ensemble et provoquer leur fusion.

Fusion d'éléments plus légers

Même si elle prend beaucoup d'énergie pour surmonter les forces de répulsion entre les noyaux de les réunir, une fois que la fusion a lieu, il peut effectivement être une libération d'énergie qui est supérieure à l'énergie qui a été initialement nécessaire pour surmonter la répulsion nucléaire. Cela signifie que l'ensemble du processus de fusion libère de l'énergie, ou est exothermique. Ceci est seulement le cas, cependant, pour les éléments jusqu'à fer. Dans le cas d'éléments plus lourds que le fer, l'ensemble du processus de fusion nécessite effectivement un apport d'énergie, ce qui explique pourquoi la fusion se produit généralement que pour les éléments plus légers.

Le soleil

Les réactions de fusion dans le Soleil sont la raison de sa production d'énergie. Dans le noyau de l'étoile, l'élément d'hydrogène est transformé dans l'élément d'hélium. La réaction de fusion réelle nécessite quatre noyaux d'hydrogène et produit un noyau d'hélium. Dans chacune de ces réactions, une très petite quantité de matière est convertie en une petite quantité d'énergie, car le noyau d'hélium unique est légèrement plus léger que les quatre à partir des noyaux d'hydrogène. de telles réactions Innombrables ont lieu dans le Soleil chaque seconde et sont collectivement responsables de son énorme production d'énergie.