Kernefusion | den proces, hvor der laves en enkelt tung kerne af to lettere kerner
Kernefusion er den proces, hvor en enkelt tung kerne (en del af et atom) dannes af to lettere kerner. Denne proces kaldes en kernereaktion. Den frigiver en stor mængde energi.
Den kerne, der dannes ved fusion, er tungere end nogen af de oprindelige kerner. Den er dog ikke så tung som kombinationen af den oprindelige masse af de oprindelige kerner (atomer). Denne tabte masse bliver omdannet til masser af energi. Dette fremgår af Einsteins berømte E=mc2 ligning.
Fusionen sker i midten af stjerner, som f.eks. solen. Brintatomer smeltes sammen til helium. Dette frigør masser af energi. Denne energi giver varme og lys til stjernen. Det er ikke alle grundstoffer, der kan smeltes sammen. Tungere grundstoffer er sværere end lettere grundstoffer. Jern (et metal) kan ikke fusionere med andre atomer. Det er det, der får stjerner til at dø. Stjerner slår alle deres atomer sammen til tungere atomer af forskellige typer, indtil de begynder at lave jern. Jernkernen kan ikke fusionere med andre atomkerner. Reaktionerne stopper. Stjernen vil til sidst køle ned og dø.
På Jorden er det meget vanskeligt at starte atomfusionsreaktioner, der frigiver mere energi end det, der er nødvendigt for at starte reaktionen. Årsagen er, at fusionsreaktioner kun finder sted ved høj temperatur og højt tryk, som i Solen, fordi begge kerner har en positiv ladning, og positiv afstøder positiv ladning. Den eneste måde at stoppe denne frastødning på er at få atomkernerne til at ramme hinanden med meget høje hastigheder. Det gør de kun ved højt tryk og høj temperatur. Den eneste vellykkede fremgangsmåde har hidtil været i atomvåben. I brintbomben bruges en atombombe (fission) til at starte fusionsreaktioner. Forskere og ingeniører har i årtier forsøgt at finde en sikker og velfungerende måde at kontrollere og begrænse fusionsreaktionerne på for at generere elektricitet. Der er stadig mange udfordringer, der skal overvindes, før fusionskraft kan anvendes som en ren energikilde.
Solen genererer sin energi ved kernefusion af brintkerner til helium. I sin kerne fusionerer solen 620 millioner tons brint hvert sekund.
Relaterede sider
- Stellar nukleosyntese
| Grundlæggende begreber | Kold fusion - Indeslutningsbygning - Køletårn - Det Internationale Atomenergiagentur - Nukleare katastrofer - Kerneenergi - Kerneenergipolitik - Kernekraftteknik - Kerneeksplosion - Nukleare nedfald - Nuklear fission - Nukleart brændsel - Nuklear fusion - Nuklear nedsmeltning - Nuklear fysik - Nuklear reaktion - Nuklear reaktor - Nuklear våben |
| Tjernobyl-katastrofen - Fukushima-atomkatastrofen - Mayak-ulykken - Atomulykker i Japan - Three Mile Island-ulykken - Tokaimura-atomulykken - Windscale-branden | |
| Fukushima Daiichi kernekraftværk - Zwentendorf-kraftværket | |
| Bøger og film | En kamp om atomkrafts fremtid - I dødelige hænder - Nuclear Nebraska - Atomkraft eller ej? - Statusrapport om verdens atomkraftindustri - Kinasyndromet - Tjernobyl (HBO) |
Spørgsmål og svar
Spørgsmål: Hvad er atomfusion?
A: Kernefusion er den proces, hvor en enkelt tung kerne (en del af et atom) fremstilles af to lettere kerner. Denne proces kaldes en kernereaktion og frigør en stor mængde energi.
Spørgsmål: Hvordan fungerer denne proces?
A: Den kerne, der dannes ved fusion, er tungere end en af de to kerner, der blev dannet i starten, men ikke så tung som kombinationen af deres oprindelige masse. Denne tabte masse bliver omdannet til en masse energi, hvilket kan ses i Einsteins berømte E=mc2-ligning.
Spørgsmål: Hvor foregår denne proces?
Svar: Fusionen sker i midten af stjerner, som f.eks. vores sol, hvor brintatomer smeltes sammen til helium og frigiver masser af energi, som driver dens varme og lys.
Spørgsmål: Kan alle grundstoffer forbindes ved fusion?
A: Nej, tungere grundstoffer er sværere at smelte sammen end lettere grundstoffer, og jern (et metal) kan slet ikke smelte sammen med andre atomer. Det er derfor, at stjerner dør, når de slår alle deres atomer sammen til tungere atomer, indtil de begynder at lave jern, som ikke længere kan smeltes.
Spørgsmål: Er det let at starte kernefusionsreaktioner på Jorden?
A: Nej, det er meget vanskeligt, fordi disse reaktioner kun finder sted ved høj temperatur og højt tryk som i Solen, fordi begge kerner har positive ladninger, som frastøder hinanden, så de skal ramme hinanden med meget høj hastighed for at fusionere med succes.
Spørgsmål: Er der nogen, der har haft held til at kontrollere eller begrænse disse reaktioner med henblik på elproduktion?
A: Ikke endnu - forskere og ingeniører har forsøgt i årtier, men der er stadig mange udfordringer, før fusionskraft kan anvendes som en ren energikilde.
Spørgsmål: Hvad har hidtil været en succes med hensyn til kernefusion?
A: Den eneste vellykkede metode indtil videre har været inden for atomvåben, hvor brintbomben anvender en atombombe (fission) til at starte reaktionen.
