Hvorfor enormt høj temperatur nødvendig for at fusionsreaktion kan finde sted?

1. Coulomb -barrieren:

* Positive afgifter afviser: Atomkerner er positivt ladet. Ligesom afgifter afviser at skabe en stærk elektrostatisk kraft kaldet Coulomb -barrieren. Tænk på det som at prøve at skubbe to magneter sammen med de samme poler, der vender mod.

* overvinde barrieren: For at overvinde denne barriere og få kerner tæt nok til at smelte sammen, har de brug for en masse kinetisk energi. Det er her høje temperaturer kommer ind.

2. Temperatur og kinetisk energi:

* varme =bevægelse: Temperaturen er et mål for den gennemsnitlige kinetiske energi af partikler. Jo varmere noget er, jo hurtigere bevæger dens partikler sig.

* overvinde frastødning: Ved ekstremt høje temperaturer bevæger kernerne sig så hurtigt, at de kan overvinde Coulomb -barrieren og komme tæt nok til, at den stærke atomkraft overtager og binder dem sammen.

3. Kvantetunneling:

* Partiklernes bølgekarakter: Partikler kan også opføre sig som bølger. Ved høje temperaturer er der en chance for kerner til at "tunnel" gennem Coulomb-barrieren på grund af deres bølgeagtige natur, selvom de ikke har nok energi til at overvinde den direkte. Tænk på det som en bølge, der passerer gennem en barriere, selvom den ikke har energi til at klatre over den.

4. Specifikke temperaturer:

* forskellige brændstoffer, forskellige temperaturer: Den krævede temperatur til fusion varierer afhængigt af de isotoper, der smeltes sammen. F.eks. Kræver fusion af deuterium og tritium (en type fusionsreaktion i forskning) omkring 100 millioner grader Celsius.

Kort sagt er de ekstremt høje temperaturer, der er nødvendige for fusionsreaktioner, afgørende for at overvinde den elektrostatiske frastødelse mellem positivt ladede kerner, hvilket giver dem mulighed for at komme tæt nok til, at den stærke atomkraft kan binde dem sammen.