الاندماج النووي Nuclear fusion

كيف يحدث؟

نوى الذرات كلها موجبة الشحنة، فهي تتنافر إذا اقترب بعضها من بعض، ولا تلتصق إلا إذا اصطدمت بسرعة هائلة. هذا لا يكون إلا في حرارة وضغط شديدين جداً. ففي قلب الشمس تبلغ الحرارة نحو 15 مليون درجة، وتحتاج البروتونات إلى أكثر من 12 مليون درجة تقريباً حتى تندمج، بحسب كتاب OpenStax الجامعي.

هناك تتحد أربع نوى من الهيدروجين، على مراحل، فتصير نواة واحدة من الهيليوم، لكن نواة الهيليوم الناتجة أخف قليلاً من النوى الأربع مجتمعة، والفرق نحو 0.7% من الكتلة. هذا الجزء المفقود هو الذي يتحول إلى طاقة.

أرقام مهمة

في قلب الشمس كل ثانية	المقدار التقريبي
هيدروجين يتحول إلى هيليوم	600 مليون طن
كتلة تتحول إلى طاقة	4 ملايين طن

رغم هذه الأرقام الضخمة فالشمس تملك من الهيدروجين ما يكفيها مليارات السنين، فهي اليوم في منتصف عمرها تقريباً على النسق الأساسي.

من القلب إلى عينك

الطاقة التي تخرج من الاندماج لا تصل إلى السطح مباشرة، بل تشق طريقها ببطء عبر طبقات الشمس الكثيفة، ثم تخرج من الغلاف الضوئي ضوءاً يصل إلى الأرض في نحو 8 دقائق. فكل شعاع شمس تراه في الصباح، وكل نجم يلمع في الليل، أصله اندماج نووي في قلب نجم.

في النجوم الأضخم من الشمس يستمر الاندماج إلى عناصر أثقل، مثل الكربون والأكسجين، فكثير من ذرات أجسامنا صُنع في قلوب نجوم قديمة.