Synteza termojądrowa
To
proces łączenia jąder lekkich pierwiastków (np. wodoru) w jądra cięższe (np.
hel) przy udziale bardzo wysokich temperatur. Takiej reakcji towarzyszy emisja
dużej ilości energii. Największym i najlepiej zbadanym reaktorem jądrowym w
naszym Układzie Słonecznym jest Słońce, gdzie w każdej sekundzie następuje przemiana
657 milionów ton wodoru w 653 miliony ton helu. Różnica pomiędzy ilością wodoru
i helu jest właśnie tą energią promienistą, której zawdzięczamy życie na Ziemi.
Pierwszym naukowcem, który wysunął hipotezę, że źródłem energii słonecznej jest
przemiana wodoru w hel był angielski astronom Arthur Stanley Eddington. Miało
to miejsce w 1926 roku, dwadzieścia lat po ogłoszeniu przez Alberta Einsteina,
szczególnej teorii względności. Zapewne owo słynne równanie pozwoliło Eddingtonowi,
wysunąć tak śmiałą hipotezę. Z równania E=mc2 wynikało, bowiem, że
w materii uwięziona jest ogromna energia. Długo nie wiedziano jednak jak zostaje
uwalniana. Teoria Eddingtona została potwierdzona w latach 50-tych XX wieku,
kiedy to wyprodukowano bombę termojądrową. Zaczęto jednak zastanawiać się, dlaczego
Słońce nie wybucha niczym bomba termojądrowa? Odpowiedzią na to pytanie jest
grawitacja. To ona trzyma w ryzach tego nuklearnego potwora. Grawitacja ściska
zewnętrzne warstwy Słońca, skutkiem czego w jego wnętrzu powstaje ciepło. Cząsteczki
poruszają się szybciej, więc proces syntezy nuklearnej zwiększa się. Powstaje
ogromne ciśnienie (225 miliardy razy większe niż na Ziemi) które sprawia, że
Słońce pęcznieje i ponownie stygnie. Synteza zmusza Słońce do powiększania,
grawitacja powoduje jego kurczenie.
Perspektywa zbudowania reaktora jądrowego, na wzór Słońca, jest dla ludzi wielkim
wyzwaniem i wielką nadzieją. Bardzo trudno jest jednak wytworzyć na Ziemi tak
wysoką temperaturę, jaka panuje we wnętrzu Słońca. Na razie udało się wytworzyć
ją tylko na krótką chwilę, problem polega na tym aby utrzymać ją przez dłuższy
okres czasu.
Reaktor termojądrowy podobny Słońcu, rozwiązałby większość problemów energetycznych
ludzkości. Poza tym miałby wiele zalet. Po pierwsze, reaktory termojądrowe nie
grożą wybuchem, nie wymkną się spod kontroli (np. Czarnobyl), nie zanieczyszczają
powietrza, nie produkują promieniotwórczych odpadów. Paliwem jest wodór, którego
jest pod dostatkiem. Póki co, trwają prace badawcze. Być może któregoś dnia
spożytkujemy tę ogromną energię w mądrzejszy sposób niż to zrobiono, kiedy zdetonowano
bombę termojądrową.
FOTO: europa.eu.int/comm/research/eesd/ leaflets/en/keyact08.html