Inscrivez-vous ou connectez-vous pour rejoindre votre communauté professionnelle.
حدث تفاعل الاندماج النووي عندما تتداخل نواتان ذريتان. ولكي يتم هذا التداخل، لا بد من أن تتخطى النواتان التنافر الحاصل بين شحنتيهما الموجبتين (و تعرف الظاهرة بالـحاجز الكولومبي). إذا ما طبقنا قواعد الميكانيكا الكلاسيكية وحدها، سيكون احتمال الحصول على اندماج الأنوية منخفضا للغاية، بسبب الطاقة الحركية (الموافقة للهيجان الحراري) العالية جدا اللازمة لتخطي الحاجز المذكور. وفي المقابل، تقترح ميكانيكا الكم، وهو ما تؤكده التجربة، أن قانون كولوم يمكن تخطيه أيضا نفق ميكانيكا الكم، بطاقات أكثر انخفاضا.
وبالرغم من ذلك، فإن الطاقة اللازمة للاندماج تبقى مرتفعة جداً، وهو ما يقابله حرارة أكثر من عشرات أو ربما مئات الملايين من الدرجات المئوية حسب طبيعة الأنوية. وفي داخل الشمس على سبيل المثال، يجري تفاعل اندماج الهيدروجين المؤين عبر مراحل إلى تولد الهليوم، في ظل حرارة تقدر ب 15 مليون درجة مئوية، ويحدث ذلك ضمن عدة تفاعلات مختلفة تنتج عنها حرارة الشمس. وتُدرس بعض تلك التفاعلات بين نظائر الهيدروجين بغرض إنتاج الطاقة عبر الاندماج مثل الديوتيريوم-ديوتيريوم أو الديوتيريوم-تريتيوم (انظر أسفله). أما في الشمس فتتواصل عملية الاندماج إلى العناصر الخفيفة ثم المتوسطة ثم ينتج منها العناصر الثقيلة مثل الحديد، الذي يحتوي في نواته على 26 بروتون ونحو 30 من النيوترونات. وفي بعض النجوم الأكثر كتلة عن الشمس، تتم عمليات اندماج لأنوية أضخم تحت درجات حرارة أكبر.
وعندما تندمج أنوية صغيرة، تنتج نواة غير مستقرة تسمي أحيانا نواة مركبة، ولكي تعود إلى حالة استقرار ذات طاقة أقل، تـُطلق جسيم أو أكثر (فوتون، نيوترون، بروتون، على حسب التفاعل)، وتتوزعالطاقة الزائدة بين النواة والجسيمات المطلقة في شكل طاقة حركيّة. وطبقاً للرسم التوضيحي تنطلق نواة ذرة الهيليوم بطاقة قدرها 
عندما لا يوجد أي وضع مستقر، تقريبا، قد يكون من المستحيل أن نقوم بإدماج نواتين (على سبيل المثال : 
إن التفاعلات الاندماجية التي تطلق أكبر قدر من الطاقة هي تلك التي تستخدم أكثر الأنوية خفّة لإنتاج الهيليوم، لأن الهيليوم ونواته جسيم ألفا هي أقوى نواة ذرة هلى الإطلاق من جهة تماسكها، فهي تحتوي على 2 بروتون و 2 نيوترون وهؤلاء الأربعة شديدو التماسك بحيث يتحول جزء يعادل 005و0 من كتلتهم كما في التفاعل الموضح بالرسم ،إلى طاقة حركة تتوزع بين نواة الهيليوم الناتجة والنيوترون. ومجموع الطاقتين الموزعتين = 3,5 + 14,1 = 17,6 ميجا إلكترون فولت. وبالتالي فإن أنوية الدويتيريوم (بروتون واحد ونيوترون واحد) والتريتيوم (بروتون واحد ونيوترونان)، مستخدمة في التفاعلات التالية :
و هذه التفاعلات هي أكثر التفاعلات دراسة في المخابر عند تجارب الاندماج المراقبة، وكل منها ينتج نحو 17 ميجا إلكترون فولت من الطاقة.
شكراً للدعوة اتفق مع إجابتك. دعاء.
عبارة عن تفاعل نووي ينتج عنه طاقة، ويحدث عندما تقترب نويتان أو أكثر من بعضهم البعض وتصطدم بسرعة عالية لتكون نواة جديدة. مثال لذلك الشمس، حيث تنتج طاقتها عن طريق الاندماج النووي بين نويات ذرات الهيدروجين والهليوم.
الاندماج النووي
الاندماج النووي عملية تتجمع فيها نواتان ذريتان لتكوين نواة واحدة أثقل. ويلعب اندماج الأنوية الخفيفة مثل البروتون وهو نواة ذرة الهيدروجين والديوترون نواة الهيدروجين الثقيل والتريتيون وهو نواة التريتيوم دوراً هائلاً في العالم وفي الكون، حيث ينطلق خلال هذا الاندماج كمية هائلة من الطاقة تظهر على شكل حرارة وإشعاع كما يحدث في الشمس، فتمدنا بالحرارة والنور والحياة. فبدون هذا التفاعل ما وُجدت الشمس وما وُجدت النجوم، ولا حياة من دون تلك الطاقة المسماة طاقة الاندماج النووي. وتنتج تلك الطاقة الهائلة عن فقد في وزن النواة الناتجة عن الاندماج النووي، وهذا الفقد في الكتلة يتحول إلى طاقة طبقاً لمعادلة ألبرت أينشتاين التي تربط العلاقة بين الكتلة والطاقة.
هذا التفاعل هو الذي يغذي الشمس وباقي النجوم الأخرى في الكون، ويمدهم بالحرارة والضوء.
فائدة الاندماج النووي تكمن في إطلاقه كميات طاقة أكبر بكثير مما يطلقه الانشطار. وبالإضافة إلى ذلك، فإن المحيطات تحتوي بشكل طبيعي على كميات كافية من الديوتيريوم اللازم للتفاعل فإذا فلح الإنسان في ترويض تلك الطاقة لتغذية الكوكب بالطاقة لمدة آلاف السنين، كما أن المواد المنبعثة عن الاندماج (خصوصا الهيليوم)، ليست مواداً مشعّة.
و على الرغم من العدد الكبير من التجارب التي تم القيام بها في كل أنحاء العالم منذ خمسين سنة، فإنه لم يتم التوصل إلى بناء مفاعل يعمل بالاندماج، ولكن الأبحاث في تقدم مستمر لغرض التوصل إلى ذلك. وكل ما استطاع الإنسانالتوصل إليه في هذا المجال جاء في المجال العسكري بابتكار القنبلة الهيدروجينية.
International trainer ENG . Hassan Shalaby
الاندماج النووي هو تفاعل يتم خلاله اندماج نواتين خفيفتين لتكوين نواة اكثر تقلا
عملية الاندماج هي عكس عملية الانشطار؛ فالانشطار يبدأ من نواة ذرية كبيرة تنقسم إلى نواتين صغيرتين أو أكثر، وتطلق معهما بضعة نيوترونات وكميات من الطاقة. أما الاندماج فيبدأ من نواتين صغيرتين تندمجان في إطار نواة أكبر وتطلقان أيضاً نيوترون أو أكثر وكميات من الطاقة. لذلك، وبما أن كلتا العمليتين تطلقان الطاقة، يمكن استخدام أي منهما للغاية نفسها. إلا أن مستلزمات هذين التفاعلين وكفاءة التفاعل والمواد الجانبية الناتجة منهما تختلفان بشكل جذري، ما يجعل من الاندماج النووي أكثر كفاءة وذا جدوى اقتصادية أعلى، وهو أقل ضرراً على الصعيد البيئي والإشعاعي.أما الاندماج النووي القائم على العملية المعاكسة (صورة توضيحية مرفقة)، فيمكن الحصول عليه من خلال صهر نظائر متنوعة من الهيدروجين، مثل الديتيريوم أو التريتيوم ذات البروتون الواحد، ما يؤدي إلى إنتاج الهيليوم (بروتونين) مع كميات هائلة من الطاقة. أهمية هذه العملية أن المواد الناتجة منها هي مواد مستقرة غير مشعة مثل الهيليوم، وبالتالي هي عملية نظيفة توفر الكثير على البيئة والصحة وكذلك على أكلاف إدارة النفايات. كذلك تتوافر نظائر الهيدروجين بشكل كبير لأنها تستخرج من الماء، وتعتبر مصدراً متجدداً لا ينضب وذا كلفة منخفضة، وتستطيع جميع دول العالم الوصول إلى كميات كبيرة منه، خاصة تلك المطلة على البحار. لذلك يحلم العالم اليوم بمستقبل ينتج طاقة رخيصة ومتجددة ونظيفة في آن واحد، كما يحصل تحديداً في الشمس والنجوم. فكل الطاقة التي تنتجها الشمس هي في حقيقة الأمر نتاج عملية اندماج نووي متواصل يحول الهيدروجين إلى هيليوم ويغذي فضاءنا القريب بالطاقة. الحلم اليوم هو التمكن من تشغيل مفاعلات تحت السيطرة تفعل تماماً ما يحصل في قلب الشمس بوتيرة أبطأ .
