هستوي ترکیب

هستوي ترکیب یا فیوژن داسې یو تعامل دی په کوم کې چې دوه یا زیاتې اتومي هستې د یوې یا زیاتو جلا اتومي هستو او فرعي اتومي اجزاوو (نیوترونونو یا پروتونونو) د تشکیل لپاره په خپل منځ کې سره ترکیب کېږي. د تعامل کوونکو او محصول د کتلې توپیر د انرژۍ د ازادېدو یا جذب په بڼه راښکاره کېږي. په کتله کې دغه توپیر د اتومي هستو له تعامل څخه د مخکې او وروسته هستوي رابطې د انرژۍ له توپير څخه رامنځته کېږي. هستوي ترکیب هغه پروسه ده چې فعال او د اصلي سلسلې ستورو او د مطلق مقدار نورو ستورو ته انرژي ورکوي، په کوم کې چې په لوړ مقدار انرژي ازادېږي.

د هستوي ترکیب هغه پروسه چې د اوسپنې-۵۶ عنصر یا نېکل-۶۶ عنصر څخه سپکې هستې پکې تولیدېږي، په عمومي ډول انرژي ازادوي. دغه عناصر د یوې نسبتاً کوچینۍ کتلې او په هره ذروي هسته کې د نسبتاً زیاتې رابطوي انرژۍ لرونکي دي. له دغو څخه د سپکو هستو ترکیب انرژي ازادوي (چې یوه اکزوترمیک یا حرارت ازادوونکې پروسه ده)، په داسې حال کې چې د درندو هستو د ترکیب پایله په محصول نوکلئونونو کې د انرژۍ د حفظ لامل کېږي، او د تعامل حاصل یې یو د حرارت جذبوونکی (اندوترمیک) تعامل دی. د دې پروسې د بالعکس لپاره چې هستوي ټوټه کېدنده ده، د دې ضد صدق کوي. هستوي ترکیب نسبتاً سپک عناصر لکه هایدروجن او هېلیوم کاروي کوم چې عموماً ډېر ذوب منونکي دي؛ په داسې حال کې چې په نسبي ډول درانده عناصر، لکه یورانیوم، توریوم او پلوتونیوم، د ټوټه کېدو نسبتاً لوړ قابلیت لري. د یو نوي سوپر ستوري (supernova ) بې ساري ستوریزه فزیکي پېښه له اوسپنې څخه په درندو عناصرو باندې د هستو د ترکیب لپاره کافي اندازه انرژي تولیدولی شي.

تاریخچه

په ۱۹۲۰ز کال کې ارتور اډېنګټون وړاندیز وکړ چې د هایدروجن-هېلیوم په ګډه ترکیب کېدای شي د ستوریزې انرژۍ اصلي منبع وي. کوانټمي تونل وهنه په ۱۹۲۷ز کال کې د فرېدریش هونډ له خوا کشف شوه، او لږ موده وروسته رابرټ اتکېنسون او فیتز هوترمنز د سپکو عناصرو اندازه ګیري شوې کتلې وکارولې تر څو وښیي چې د انرژۍ زیات مقدارونه کولی شي د کوچینیو هستو له ترکیب څخه ازاد شي. د پاتریک بلاکېټ له خوا د مصنوعي هستوي بدلون د لومړنیو تجربو په مرسته، په ۱۹۳۲ز کال کې د مارک اولیفانټ له خوا د هایدروجن د اېزوتوپونو لابراتواري ترکیب تر سره شو. د هماغه لسیزې په پاتې برخه کې، په ستورو کې د هانس بېته له خوا د هستوي ترکیب د اصلي دوران تیوري وړاندې شوه. د پوځي موخو لپاره د ترکیب په اړه څېړنې د ۱۹۴۰مې زېږدیزې لسیزې په لومړیو کې د منهاتن د پروژې د یوې برخې په توګه پیل شوې. په خپل ځان بسیا هستوي ترکیب د لومړي ځل لپاره د ۱۹۵۲ز کال د نومبر په لومړۍ نېټه د آیوي مایک د هایدروجن (ترمو نوکلئیر) بم د ټسټ له لارې تر سره شو. ^[۱]^[۲]^[۳]^[۴]^[۵]

د ترکیب په بټیو کې د کنترول شوي ترکیب د پراختیا په اړه څېړنې له ۱۹۴۰مې زېږدیزې لسیزې راهیسې ادامه لري، خو یاده تکنالوژي لا تر اوسه پورې د پراختیا په پړاو کې ده.

پروسه

د سپکو عناصرو له فیوژن سره د انرژۍ ازادېدل د دوو متضادو قوو د متقابلې اغېزې له امله دي: چې له یادو قوو څخه یوه یې هستوي قوه ده، کومه چې پروتونونه او نیوترونونه سره ترکیبوي، او بله یې د کلمب قوه ده، کومه چې د پروتونونو د یو بل د دفعې لامل کېږي. پروتونونه مثبت چارج لري او یو بل د کلمب د قوې په واسطه دفع کوي، خو له دې سره سره، کولی شي له یو بل سره ونښلي، چې په دې سره د هستوي جاذبې په نامه د یوې بلې لنډ-واټنې قوې د شتون ښودنه کوي. سپکې هستې (یا له اوسپنې او نکلو څخه کوچینۍ هستې) په کافي اندازه کوچینۍ او له پروتونو څخه تشې دي او هستوي قوو ته اجازه ورکوي تر څو پر دافعه باندې غلبه وکړي. د دې جذب دلیل دا دی چې هسته په کافي ډول دومره کوچینۍ ده چې ټول نوکلئونونه (پروتونونه یا نیوترونونه) لنډ-واټنه جاذبوي قوه لږ تر لږه په دومره ځواک سره حس کوي په کوم چې د کلمب د لایتناهي واټن دافعه حس کوي. له سپکو هستو څخه د ترکیب له لارې د هستو جوړېدل د ذراتو له خالص جذب څخه اضافي انرژي ازادوي. په هر حال، د لویو هستو په صورت کې هېڅ انرژي نه ازادېږي، ځکه چې هستوي قوه لنډ-واټنه ده او نشي کولی د نسبتاً اوږده هستوي طول په مقیاسونو کې عمل کولو ته ادامه ورکړي. بناءً، د دا ډول هستو له ترکیب څخه انرژي نه ازادېږي، بلکې پر ځای یې د دا ډول پروسو لپاره انرژۍ ته د ورودي په توګه اړتیا ده.^[۶]

فیوژن ستورو ته ځواک ورکوي او نږدې ټول عناصر د نوکلئوسنتېز په نامه په یوه پروسه کې تولیدوي. لمر د اصلي سلسلې یو ستوری دی، او په دې توګه خپله انرژي په هېلیوم باندې د هایدروجن د هستو د ویلې کېدو په واسطه تولیدوي. لمر په خپله هسته کې په هره ثانیه کې ۶۲۰ میلیونه متریک ټنه هایدروجن ویلې کوي او په هره ثانیه کې ۶۱۶ میلیونه متریک ټنه هیلیوم جوړوي. په ستورو کې د سپکو عناصرو ترکیب انرژي او هغه کتله چې د تل لپاره ورسره ده، ازادوي. د بېلګې په توګه، د هېلیوم د تشکیل لپاره د هایدروجن د دوو هستو له ترکیب څخه، د کتلې ٪۰.۶۴۵ د الفاد د یوې ذرې د حرکي انرژۍ په بڼه یا د انرژۍ په نورو بڼو، لکه د الکترو مقناطیسي تشعشع په بڼه لېږدول کېږي.^[۷]

ترکیب ته د هستو د اړ ایستنې لپاره، حتی د هایدروجن په څېر د تر ټولو سپکو عناصرو لپاره د انرژۍ د پام وړ مقدار ته اړتیا ده. کله چې هستې په کافي ډول لوړو سرعتونو ته تعجیل ومومي، نو د دغه الکترو مقناطیسي دافعې پر وړاندې غلبه موندلی شي او دومره سره نږدې کېدای شي چې هستوي جاذبوي قوه د کلمب له دافعې قوې څخه لویه شي. کله چې هستې په کافي اندازه سره نږدې شي، ځواکمنه هستوي قوه په چټکۍ سره وده کوي او ویلې کېدونکي نوکلئونونه (هستوي ذرې چې پروتونونه یا نیوترونونه دي) په بنسټیز ډول په یو بل کې "ورلوېږي" او پایله یې فیوژن او د خالصې انرژۍ تولید دی. د سپکو هستو ترکیب، چې یوه نسبتاً درنده هسته او زیاتره وخت یو ازاد پروتون او نیوترون رامنځته کوي، په عمومي ډول له هغې انرژۍ څخه زیاته انرژي ازادوي کومه چې د هستو د یو ځای نیولو لپاره کاروي؛ دا یوه اکزوترمیک (حرارت ازادوونکې) پروسه ده چې په ځان-بسیا تعاملونه رامنځته کولی شي.

په اکثرو هستوي تعاملاتو کې ازادېدونکې انرژي په کېمیاوي تعاملاتو کې د ازادېدونکې انرژۍ پرتله ډېره زیاته ده، ځکه چې هغه رابطوي انرژي چې یوه هسته ټینګه نیسي، له هغې انرژۍ څخه زیاته ده چې الکترونونه له هستې سره یو ځای ساتي. د بېلګې په توګه، د هایدروجن هستې ته د یوه الکترون په ور اضافه کولو سره تر لاسه کېدونکې د ایونایزېشن انرژي ۱۳.۶ اکترون ولټه (eV) ده ـــ د دیوتریوم-ترېتیوم (D–T) له تعامل څخه چې د څنګ په ډیاګرام کې ښودل شوی دی، د ۱۷.۶ مېکاولټ الکترون (MeV) له یو میلیونمې برخې څخه لږ ده. د ترکیب تعاملات د ټوټه کېدنې له هغو څخه په ځلونو زیات د انرژۍ کثافت لري؛ یاد تعاملات في واحد کتله باندې زښته زیاته انرژي تولیدوي، که څه هم چې د انفرادي ټوټه کېدنې تعاملات د ترکیب له منفردو تعاملاتو څخه د ډېرې زیاتې انرژۍ لرونکي دي، کوم چې په خپل وار سره له کېمیاوي تعاملاتو څخه په میلیونونه ځله ډېره انرژي لري. په انرژۍ باندې یوازې د کتلې مستقیم اړوَنه، لکه څرنګه چې د مادې او مضاد مادې د تباه کوونکي ټکر په پایله کې رامنځته کېږي، په في واحد کتله کې له هستوي ترکیب څخه ډېره انرژي لرونکې ده. (د یو ګرام مادې بشپړه تبادله ۱۰^۱۳ x۹ ژوله انرژي ازادوي.)

د فیوژن په کارولو سره د برښنا د تولید په اړه څېړنې له ۶۰ نه د زیاتو کلونو څخه را په دې خوا په لاره اچول شوې دي. که څه هم چې کنترول شوی ترکیب په عمومي ډول له اوسنیو تکنالوژیو سره د اداره کېدو وړ دی (د بېلګې په توګه له فیوزرونو-fusors سره)، په بریالۍ توګه د اقتصادي فیوژن تر سره کېدنه د علمي او تکنالوژیکي نیمګړتیاوو^{[کومو نیمګړتیاوو؟]} له امله له ستونزو سره مخ شوې ده؛ خو سره له دې، د پام وړ پرمختګونه پکې شوي دي. په اوس وخت کې، د فیوژن کنترول شوي تعاملات نه دي توانېدلي تر څو د ماتېدو په حد کې (په ځان بسیا) کنترول شوی فیوژن رامنځته کړي. د دې کار لپاره دوې پرمختللې تګلارې له مقناطیسي محصورولو (چمبري طرحو) او د عطالتي محصورولو (لېزري طرحو) څخه عبارت دي.^[۸]^[۹]

سرچينې

↑
Eddington, A.S. (September 2, 1920). "The internal constitution of the stars". Nature. 106 (2653): 14–20.
- Reprinted in: Eddington, A.S. (October 1920). "The internal constitution of the stars". The Scientific Monthly. 11 (4): 297–303.
- Reprinted in: Eddington, A.S. (October 1920). "The internal constitution of the stars". The Observatory. 43 (557): 341–358.
↑ Hund, F. (October 1927). "Zur Deutung der Molekelspektren. I." [On the explanation of molecular spectra I.]. Zeitschrift für Physik (په جرمني). 40: 742–764.
↑
Tunneling was independently observed by Soviet scientists Grigory Samuilovich Landsberg and Leonid Isaakovich Mandelstam. See:
- Ландсберг, Г.С.; Мандельштам, Л.И. (1928). "Новое явление в рассеянии света (предварительный отчет)" [A new phenomenon in the scattering of light (preliminary report)]. Журнал Русского физико-химического общества, Раздел физики [Journal of the Russian Physico-Chemical Society, Physics Section] (په روسي). 60: 335.
- Landsberg, G.; Mandelstam, L. (1928). "Eine neue Erscheinung bei der Lichtzerstreuung in Krystallen" [A new phenomenon in the case of the scattering of light in crystals]. Die Naturwissenschaften (په جرمني). 16 (28): 557–558.
- Landsberg, G.S.; Mandelstam, L.I. (1928). "Über die Lichtzerstreuung in Kristallen" [On the scattering of light in crystals]. Zeitschrift für Physik (په جرمني). 50 (11–12): 769–780.
↑ Atkinson, R. d'E.; Houtermans, F. G. (1929). "Zur Frage der Aufbaumöglichkeit der Elemente in Sternen" [On the question of the possibility of forming elements in stars]. Zeitschrift für Physik (په جرمني). 54: 656–665.
↑ Oliphant, M.L.E.; Harteck, P.; Rutherford, E. (1934). "100 kilovolt discharges in deuterium plasmas". Proceedings of the Royal Society A. 144: 692–714.
↑ Physics Flexbook Archived 28 December 2011 at the Wayback Machine.. Ck12.org. Retrieved 19 December 2012.
↑ Bethe, Hans A. (April 1950). "The Hydrogen Bomb". Bulletin of the Atomic Scientists. 6 (4): 99–104, 125–. Bibcode:1950BuAtS...6d..99B. doi:10.1080/00963402.1950.11461231.
↑ "Progress in Fusion". ITER. نه اخيستل شوی 15 February 2010.
↑ "ITER – the way to new energy". ITER. 2014. Archived from the original on 22 September 2012.

[1] Eddington, A.S. (September 2, 1920). "The internal constitution of the stars". Nature. 106 (2653): 14–20.
Reprinted in: Eddington, A.S. (October 1920). "The internal constitution of the stars". The Scientific Monthly. 11 (4): 297–303.

Reprinted in: Eddington, A.S. (October 1920). "The internal constitution of the stars". The Observatory. 43 (557): 341–358.

[2] Reprinted in: Eddington, A.S. (October 1920). "The internal constitution of the stars". The Scientific Monthly. 11 (4): 297–303.

[3] Reprinted in: Eddington, A.S. (October 1920). "The internal constitution of the stars". The Observatory. 43 (557): 341–358.

[2] Hund, F. (October 1927). "Zur Deutung der Molekelspektren. I." [On the explanation of molecular spectra I.]. Zeitschrift für Physik (په جرمني). 40: 742–764.

[3] Tunneling was independently observed by Soviet scientists Grigory Samuilovich Landsberg and Leonid Isaakovich Mandelstam. See:
Ландсберг, Г.С.; Мандельштам, Л.И. (1928). "Новое явление в рассеянии света (предварительный отчет)" [A new phenomenon in the scattering of light (preliminary report)]. Журнал Русского физико-химического общества, Раздел физики [Journal of the Russian Physico-Chemical Society, Physics Section] (په روسي). 60: 335.

Landsberg, G.; Mandelstam, L. (1928). "Eine neue Erscheinung bei der Lichtzerstreuung in Krystallen" [A new phenomenon in the case of the scattering of light in crystals]. Die Naturwissenschaften (په جرمني). 16 (28): 557–558.

Landsberg, G.S.; Mandelstam, L.I. (1928). "Über die Lichtzerstreuung in Kristallen" [On the scattering of light in crystals]. Zeitschrift für Physik (په جرمني). 50 (11–12): 769–780.

[6] Ландсберг, Г.С.; Мандельштам, Л.И. (1928). "Новое явление в рассеянии света (предварительный отчет)" [A new phenomenon in the scattering of light (preliminary report)]. Журнал Русского физико-химического общества, Раздел физики [Journal of the Russian Physico-Chemical Society, Physics Section] (په روسي). 60: 335.

[7] Landsberg, G.; Mandelstam, L. (1928). "Eine neue Erscheinung bei der Lichtzerstreuung in Krystallen" [A new phenomenon in the case of the scattering of light in crystals]. Die Naturwissenschaften (په جرمني). 16 (28): 557–558.

[8] Landsberg, G.S.; Mandelstam, L.I. (1928). "Über die Lichtzerstreuung in Kristallen" [On the scattering of light in crystals]. Zeitschrift für Physik (په جرمني). 50 (11–12): 769–780.

[4] Atkinson, R. d'E.; Houtermans, F. G. (1929). "Zur Frage der Aufbaumöglichkeit der Elemente in Sternen" [On the question of the possibility of forming elements in stars]. Zeitschrift für Physik (په جرمني). 54: 656–665.

[5] Oliphant, M.L.E.; Harteck, P.; Rutherford, E. (1934). "100 kilovolt discharges in deuterium plasmas". Proceedings of the Royal Society A. 144: 692–714.

[6] Physics Flexbook Archived 28 December 2011 at the Wayback Machine.. Ck12.org. Retrieved 19 December 2012.

[bulletin1950-7] Bethe, Hans A. (April 1950). "The Hydrogen Bomb". Bulletin of the Atomic Scientists. 6 (4): 99–104, 125–. Bibcode:1950BuAtS...6d..99B. doi:10.1080/00963402.1950.11461231.

[8] "Progress in Fusion". ITER. نه اخيستل شوی 15 February 2010.

[9] "ITER – the way to new energy". ITER. 2014. Archived from the original on 22 September 2012.

[۱]

[۲]

[۳]

[۴]

[۵]

[۶]

[۷]

[۸]

[۹]