Termonükleer füzyon, çok yüksek sıcaklık kullanılarak nükleer füzyonu başarmanın bir yoludur. Termonükleer füzyonun kontrol edilebilen ve edilemeyen olarak iki formu vardır. Kontrol edilemeyen : kontrol edilemeyecek büyük bir enerjiye sahiptir bunlara termonükleer silahlardan hidrojen bombası örnektir. Kontrol edilebilenler ise yapıcı amaçlar için çevrede bulunan füzyon reaksiyonlarıdır. Bu metin ikincisine odaklı yazılmıştır.
Sıcaklık Gereklilikleri
Sıcaklık, parçacıkların ortalama kinetik enerjilerinin bir ölçümüdür. Bu nedenle, cisim ısıtılarak enerji kazandırılabilir. Yeterli sıcaklığa ulaştıktan sonra, verilen Lawson kriteri, plazmada bulunan tesadüfi çarpışmaların enerjisi, Coulomb bariyerini aşmak ve parçacıkları beraber kaynaştırmak için yeterli yüksekliktedir. reaksiyonunda, örneğin, Coulomb bariyerini aşması için gerekli olan enerji 0.1 MeV ‘dur. Enerji ve sıcaklık arasındaki dönüştürme gösteriyor ki; 0.1 MeV bariyerini aşabilmesi için 1.2 milyon Kelvin’den daha fazla bir sıcaklığa ihtiyaç vardır. Bu gerçek sıcaklığa ihtiyacı olmasının iki etkisi vardır. Birincisi; sıcaklık ortalama kinetik enerjisidir ve bu, bu sıcaklıktaki bazı çekirdeklerin diğerleri daha düşük olduğunda 0.1 MeV ‘dan daha yüksek enerjiye sahip olabileceklerini ima eder. Birçok füzyon reaksiyonu için hesaplanan, hız dağılımının yüksek enerji kuyruğundaki çekirdektir. Diğer bir etki ise quantum tünel sistemidir. Bu çekirdek Coulomb bariyerini tamamen atlayabilmek için yeterli enerjiye sahip olmak zorunda değildir. Yeterliye yakın enerjiye sahipse, bariyere doğru bir tünel oluşturabilirler. Bunların nedenleri için düşük sıcaklıktaki yakıt, düşük oranda füzyon olayları geçirecektir. Termonükleer füzyon, füzyon gücünü oluşturmak için yapılan araştırma methodlarından bir tanesidir.
Sınırlama
Termonükleer füzyonu başarmadaki anahtar problem, sıcak plazmanın nasıl hapsedileceğidir. Yüksek sıcaklık yüzünden, plazma katı cisimlerle doğrudan etkileşimde bulunamaz. Bu nedenle, bir boşlukta bulunmak zorundadır. Yüksek sıcaklık ayrıca yüksek basıncı tanımlar. Plazma hemen genişlemeye, yayılmaya yatkındır ve bazı kuvvetler bu temel basıncın aleyhinde rol oynarlar. Bu kuvvet yıldızlardaki yerçekimi, manyetik füzyon reaktörlerindeki manyetik kuvvetler ya da plazma genişlemeye başlamadan önce meydana gelebilecek füzyon reaksiyonudur.
Yerçekimsel Sınırlama
Bir kuvvetin yakıt hapsetme yeteneği Lawson kriterini tatmin etmek için yeterli olan bir kuvvetin yakıt hapsetme yeteneği yerçekimidir. Bunun için kütleye ihtiyaç vardır, oysaki; çok mükemmel olan yerçekimi hapsedilmesi yalnızca yıldızlarda bulunmuştur. Eğer yeterli kütleye sahiplerse, büyük yıldızların aralıklı füzyon kabiliyeti olanlar kırmızı cüceler ve kahverengi cüceler ise döteryum ve lityumla kaynaşabilirler. Yeterince ağır bir yıldızda, sağlanan hidrojen çekirdeklerinde tüketildikten sonra, çekirdekleri helyum ve karbonla kaynaşmaya başlar.En büyük yıldızda bu aşama enerjilerinin bir kısmı kaynaştığı zayıf elementlerden ve demirden elde edilene kadar devam eder. Demir en yüksek bağlanma enerjilerinden birisine sahiptir ve bu nedenle ağır elementler üreten reaksiyonlar genellikle endotermiktirler. Bu yüzden ağır metallerin önemli bir miktarı büyük yıldız gelişimlerinin sabit periyotlarında oluşturulmaz, fakat süpernova patlamalarında oluşturulur. Bazı hafif yıldızlar füzyon aşamalarından yaydığı nötronları absorbe ederek ya da yıldızın içindeki füzyondan enerji absorbe ederek, bu elementlerden uzun periyotlar içinde oluşabilirler. Demirden daha ağır olan elementlerin hepsi teorik olarak kurtulmuş bir potansiyel enerjiye sahiptir. Element sisteminin sonundaki oldukça ağır metallerde, bu ağır elementler nükleer füzyon aşamasında enerji üretebilirler.
Manyetik Sınırlama
Elektriksel yüklü parçacıklar (yakıt iyonları gibi) manyetik alan çizgilerini takip ederler. Bu füzyon yakıtları güçlü bir manyetik alan kullanarak tutulabilir.
Durağan Sınırlama
Üçüncü sınırlama prensibi füzyon yakıt topunun yüzeyine büyük bir bölümündeki enerjinin hızlı bir titreşimini uygulamaktır. Çok yüksek basınç ve sıcaklık aynı anda içine patlamasına ve ısınmasına neden olur. Eğer yakıt yoğun ve yeteri kadar sıcaksa, füzyon reaksiyon oranı yanmak için yeteri kadar yüksek olur. Bu olağanüstü şartları başarabilmek için başlangıçtaki sakin yakıt sıkıştırılmış olmak zorundadır. Durağan sınırlama, hidrojen bombasında kullanıldı. Durağan sınırlamada ayrıca sürücünün lazer, iyon, elektron çekirdeği veya Z-tutamı kontrollü nükleer füzyona da yeltenildi. Diğer bir method ise konveksiyonel yüksek patlayıcı materyali sıkıştırmak için yakıtın bir füzyon koşulu olmasıdır. UTIAS patlayıcı güdümlü yıkım olanakları istikrarlı olması için kullanıldı, merkezlendirilen ve odaklandırılan yarım küre yıkımları D-D reaksiyonlarından nötron üretirler.
Ayrıca bakınız
Kaynakça
- ^ F. Winterberg "Conjectured Metastable Super-Explosives formed under High Pressure for Thermonuclear Ignition 4 Eylül 2015 tarihinde Wayback Machine sitesinde ."
- ^ Zhang, Fan; Murray, Stephen Burke; Higgins, Andrew (2005) "Super compressed detonation method and device to effect such detonation[]"
- ^ I.I. Glass and J.C. Poinssot "IMPLOSION DRIVEN SHOCK TUBE 14 Ağustos 2011 tarihinde Wayback Machine sitesinde .". NASA
wikipedia, wiki, viki, vikipedia, oku, kitap, kütüphane, kütübhane, ara, ara bul, bul, herşey, ne arasanız burada,hikayeler, makale, kitaplar, öğren, wiki, bilgi, tarih, yukle, izle, telefon için, turk, türk, türkçe, turkce, nasıl yapılır, ne demek, nasıl, yapmak, yapılır, indir, ücretsiz, ücretsiz indir, bedava, bedava indir, mp3, video, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, resim, müzik, şarkı, film, film, oyun, oyunlar, mobil, cep telefonu, telefon, android, ios, apple, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, pc, web, computer, bilgisayar
Termonukleer fuzyon cok yuksek sicaklik kullanilarak nukleer fuzyonu basarmanin bir yoludur Termonukleer fuzyonun kontrol edilebilen ve edilemeyen olarak iki formu vardir Kontrol edilemeyen kontrol edilemeyecek buyuk bir enerjiye sahiptir bunlara termonukleer silahlardan hidrojen bombasi ornektir Kontrol edilebilenler ise yapici amaclar icin cevrede bulunan fuzyon reaksiyonlaridir Bu metin ikincisine odakli yazilmistir Sicaklik GereklilikleriSicaklik parcaciklarin ortalama kinetik enerjilerinin bir olcumudur Bu nedenle cisim isitilarak enerji kazandirilabilir Yeterli sicakliga ulastiktan sonra verilen Lawson kriteri plazmada bulunan tesadufi carpismalarin enerjisi Coulomb bariyerini asmak ve parcaciklari beraber kaynastirmak icin yeterli yuksekliktedir reaksiyonunda ornegin Coulomb bariyerini asmasi icin gerekli olan enerji 0 1 MeV dur Enerji ve sicaklik arasindaki donusturme gosteriyor ki 0 1 MeV bariyerini asabilmesi icin 1 2 milyon Kelvin den daha fazla bir sicakliga ihtiyac vardir Bu gercek sicakliga ihtiyaci olmasinin iki etkisi vardir Birincisi sicaklik ortalama kinetik enerjisidir ve bu bu sicakliktaki bazi cekirdeklerin digerleri daha dusuk oldugunda 0 1 MeV dan daha yuksek enerjiye sahip olabileceklerini ima eder Bircok fuzyon reaksiyonu icin hesaplanan hiz dagiliminin yuksek enerji kuyrugundaki cekirdektir Diger bir etki ise quantum tunel sistemidir Bu cekirdek Coulomb bariyerini tamamen atlayabilmek icin yeterli enerjiye sahip olmak zorunda degildir Yeterliye yakin enerjiye sahipse bariyere dogru bir tunel olusturabilirler Bunlarin nedenleri icin dusuk sicakliktaki yakit dusuk oranda fuzyon olaylari gecirecektir Termonukleer fuzyon fuzyon gucunu olusturmak icin yapilan arastirma methodlarindan bir tanesidir SinirlamaTermonukleer fuzyonu basarmadaki anahtar problem sicak plazmanin nasil hapsedilecegidir Yuksek sicaklik yuzunden plazma kati cisimlerle dogrudan etkilesimde bulunamaz Bu nedenle bir boslukta bulunmak zorundadir Yuksek sicaklik ayrica yuksek basinci tanimlar Plazma hemen genislemeye yayilmaya yatkindir ve bazi kuvvetler bu temel basincin aleyhinde rol oynarlar Bu kuvvet yildizlardaki yercekimi manyetik fuzyon reaktorlerindeki manyetik kuvvetler ya da plazma genislemeye baslamadan once meydana gelebilecek fuzyon reaksiyonudur Yercekimsel Sinirlama Bir kuvvetin yakit hapsetme yetenegi Lawson kriterini tatmin etmek icin yeterli olan bir kuvvetin yakit hapsetme yetenegi yercekimidir Bunun icin kutleye ihtiyac vardir oysaki cok mukemmel olan yercekimi hapsedilmesi yalnizca yildizlarda bulunmustur Eger yeterli kutleye sahiplerse buyuk yildizlarin aralikli fuzyon kabiliyeti olanlar kirmizi cuceler ve kahverengi cuceler ise doteryum ve lityumla kaynasabilirler Yeterince agir bir yildizda saglanan hidrojen cekirdeklerinde tuketildikten sonra cekirdekleri helyum ve karbonla kaynasmaya baslar En buyuk yildizda bu asama enerjilerinin bir kismi kaynastigi zayif elementlerden ve demirden elde edilene kadar devam eder Demir en yuksek baglanma enerjilerinden birisine sahiptir ve bu nedenle agir elementler ureten reaksiyonlar genellikle endotermiktirler Bu yuzden agir metallerin onemli bir miktari buyuk yildiz gelisimlerinin sabit periyotlarinda olusturulmaz fakat supernova patlamalarinda olusturulur Bazi hafif yildizlar fuzyon asamalarindan yaydigi notronlari absorbe ederek ya da yildizin icindeki fuzyondan enerji absorbe ederek bu elementlerden uzun periyotlar icinde olusabilirler Demirden daha agir olan elementlerin hepsi teorik olarak kurtulmus bir potansiyel enerjiye sahiptir Element sisteminin sonundaki oldukca agir metallerde bu agir elementler nukleer fuzyon asamasinda enerji uretebilirler Manyetik Sinirlama Elektriksel yuklu parcaciklar yakit iyonlari gibi manyetik alan cizgilerini takip ederler Bu fuzyon yakitlari guclu bir manyetik alan kullanarak tutulabilir Duragan Sinirlama Ucuncu sinirlama prensibi fuzyon yakit topunun yuzeyine buyuk bir bolumundeki enerjinin hizli bir titresimini uygulamaktir Cok yuksek basinc ve sicaklik ayni anda icine patlamasina ve isinmasina neden olur Eger yakit yogun ve yeteri kadar sicaksa fuzyon reaksiyon orani yanmak icin yeteri kadar yuksek olur Bu olaganustu sartlari basarabilmek icin baslangictaki sakin yakit sikistirilmis olmak zorundadir Duragan sinirlama hidrojen bombasinda kullanildi Duragan sinirlamada ayrica surucunun lazer iyon elektron cekirdegi veya Z tutami kontrollu nukleer fuzyona da yeltenildi Diger bir method ise konveksiyonel yuksek patlayici materyali sikistirmak icin yakitin bir fuzyon kosulu olmasidir UTIAS patlayici gudumlu yikim olanaklari istikrarli olmasi icin kullanildi merkezlendirilen ve odaklandirilan yarim kure yikimlari D D reaksiyonlarindan notron uretirler Ayrica bakinizKaynakca F Winterberg Conjectured Metastable Super Explosives formed under High Pressure for Thermonuclear Ignition 4 Eylul 2015 tarihinde Wayback Machine sitesinde Zhang Fan Murray Stephen Burke Higgins Andrew 2005 Super compressed detonation method and device to effect such detonation olu kirik baglanti I I Glass and J C Poinssot IMPLOSION DRIVEN SHOCK TUBE 14 Agustos 2011 tarihinde Wayback Machine sitesinde NASA