Τετάρτη 20 Απριλίου 2011

Σύντηξη, Μία ακόμη μορφή πυρηνικής ενέργειας

Σε προηγούμενο post αναφερθήκαμε στην πυρηνική ενέργεια. Πιο συγκεκριμένα αναφερθήκαμε στην πυρηνική ενέργεια που προέρχεται από σχάσιμα υλικά. Η κατηγοριοποίηση αυτή γίνεται επειδή υπάρχει και η πυρηνική ενέργεια που εκλύεται κατά την σύντηξη πυρήνων (θα το θυμούνται σίγουρα όλοι όσοι έχουν δει το Spiderman 2 ήταν το πείραμα που προσπαθούσε να κάνει ο Dr Octapus!).

Για να βάλουμε λοιπόν τα πράγματα σε μία σειρά.

Υπάρχει ένα χαρακτηριστικό "μέγεθος" για κάθε πυρήνα. Ονομάζεται ενέργεια σύνδεσης και οι επιστήμονες προτιμούν να μελετούν την ενέργεια σύνδεσης ανά νουκλεόνιο. Ενέργεια σύνδεσης καλούμε το απαραίτητο ποσό ενέργειας που πρέπει να προσφέρουμε σ' ένα πυρήνα προκείμενου να τον διασπάσουμε στα υλικά του (πρωτόνια και νετρόνια) που είναι τα νουκλεόνια. Επίσης όσο μεγαλύτερη είναι η ενέργεια σύνδεσης ανά νουκλεόνιο τόσο πιο σταθερός είναι και ο πυρήνας μας. Ο πιο σταθερός πυρήνας που γνωρίζουμε είναι του Σιδήρου (Fe) με ενέργεια περίπου 8 MeV (μονάδα μέτρησης της ενέργειας, ίσως οι πιο πολύ να είστε οικείοι με το Joule). Οπότε όπως γίνεται ευκόλως κατανοητό όλοι οι υπόλοιποι πυρήνες έχουν μικρότερη ενέργεια απ' αυτή του Σιδήρου.

Σ' αυτό το σημείο πρέπει να σας δώσουμε το παρακάτω γράφημα προκειμένου να μπορέσουμε να συνεχίσουμε.




Όπως βλέπεται από το γράφημα τα στοιχεία που είναι δεξιά του σιδήρου προσπαθούν να μεγαλώσουν την ενέργεια σύνδεσης τους (το ανά νουκλεόνιο θα παραλείπεται) οπότε αναγκαστικά προσπαθούν να διασπαστούν σε άλλα μέσω της σχάσης ενώ τα στοιχεία που είναι στα αριστερά και κυρίως το Υδρογόνο, τα παράγωγά του και το Ήλιο, προσπαθούν να ενωθούν και να δημιουργήσουν άλλα με μεγαλύτερη ενέργεια σύνδεσης μέσω πυρηνικής σύντηξης.

Ποια είναι η διαφορά σύντηξης και σχάσης: Στη σύντηξη παίρνουμε περισσότερη ενέργεια από τη σχάση και επίσης έχει το πλεονέκτημα ότι δεν αφήνει "απόβλητα" οπότε είναι και ακίνδυνη και μπορούμε ανά πάσα στιγμή να την σταματήσουμε.

Το κακό της όλης υπόθεσης είναι ότι αυτή την στιγμή δεν έχουμε καταφέρει να πετύχουμε σύντηξη και η όλη διαδικασία είναι σε πειραματικό ακόμη στάδιο (αντιδραστήρας Tokamac στο πανεπιστήμιο Princeton).

Για να καταλάβετε και σεις καλύτερα την δύναμη της σύντηξης, στον Ήλιο κάθε λεπτό γίνονται συνεχώς πυρηνικές συντήξεις καθώς έτσι μπορεί και κερδίζει την απαιτούμενη ενέργεια για να ακτινοβολήσει.

Παρακάτω σας δίνουμε και την απεικόνιση σύντηξης δευτερίου με τρίτιο (ισότοπα του Υδρογόνου, δηλαδή είναι πυρήνες Υδρογόνου με περισσότερα νετρόνια από το συνηθισμένο Υδρογόνο)



 Ευελπιστούμε να έχουμε καταφέρει να σας πείσουμε πως εν τέλει η πυρηνική ενέργεια είτε από σχάση είτε από σύντηξη δεν είναι και τόσο κακή όσο την παρουσιάζουν αλλά ως συνήθως για μία ακόμη φορά ο άνθρωπος χειρίζεται κάτι λάθος.

Δεν υπάρχουν σχόλια:

Δημοσίευση σχολίου