jodczas tych reakcji wynika z wykresu zależności energii wiązania na Jeden nukleon od liczby masowej ( rysunek na str. J\ 3 ).
Energia wiązania na Jeden nukleon dla izotopów wodoru jest dużo mniejsza niż dla zHe 9 wobec tego przy łączeniu izotopów wodoru w jądro helu ( cząstka a ) wydziela się dużo energii mp
2 i |
H |
+ |
2 1 |
H |
---ó 1 H + |
i h |
+ 4.03 MeV |
2 1 |
H |
+ |
2 ± |
H |
---1 He + |
1 0 n |
+ 3.25 MeV |
2 1 |
H |
+ |
3 ± |
H |
----> 2 He |
1 + 0 |
n + 17.6 F1eV |
Najwięcej energii wydziela się przy łączeniu czterech protonów w jądro 2He :
4 ± H---I He + 2 -i e +26.8 MeV
W reakcji rozszczepieńia wydzielało się około 200 MeV energii ,, ale rozdzielała się ona na na 238 nukleonów ,wobec tego na jeden nukleon przypada 0.85 MeV. Natomiast w ostatniej reakcji syntezy na jeden nukleon prypada 3.58 MeV
Ale reakcję syntezy jest bardzo trudno przeprowadzić. Aby cząstka bombardująca np ± H mogła wniknąć do jądra musi mieć bardzo dużą energię kinetyczną, dzięki której może pokonać kulombowskie siły odpychania. Taką dużą energię osiąga się w
7
temperaturach 10 K.Zachodzą one więc na gwiazdach.
W 1938 r powstała hipoteza ,że reakcje termojądrowe zachodzą na Słońcu w tzw cyklu protonowo - protonowym:
± H + i H ----i H + e + i-'
i H + i H -I He +v
"—3 I He + I He--2 He + 2 i H
W rezultacie cały cykl stanowi syntezę jąder Helu z jąder wodoru 2 wydzieleniem energii
W 1939 r Bethe zaproponował inny cykl tzw węglowo — azotowy.
Połączenie jąder wodoru w jądro helu jest tu ułatwione przez
12
udział węgla <s C, który działa jak katalizator
% C |
+ iH ——9^7 N |
i?N — |
13 r 0 U 1 e -i- |
V
a
15