+1 səs
194 baxış
Şəhər, Ölkə, Coğrafiya bölməsində

Günəş enerjisi haradan alinir?

1 cavab var:

0 səs
 

Niyə Günəş milyardlarla illərdir ki, işıq saçır və soyumur? Hansı "yanacaq" ona bu enerjini verir? Alimlər bu suallara əsrlərdən bəri cavab axtarırdılar və yalnız XX əsrin əvvəlində düzgün cavab tapıldı. İndi artıq məlumdur ki, Günəş, digər ulduzlar kimi, onun daxilində gedən istiliknüvə reaksiyaları sayəsində işıq saçır. Bunlar nə reaksiyalardır?

Əgər yüngül elementlərin atomlarının nüvələri birləşərək daha ağır elementin atomunun nüvəsini yaradırsa, onda yeni yaranan nüvənin kütləsi onu yaradan nüvələrin kütlələrinin cəmindən kiçik olur. Qalan kütlə isə enerjiyə çevrilir və reaksiya nəticəsində sərbəstləşən zərrəciklər tərəfindən aparılır. Bu enerji, demək olar ki, bütünlüklə istiliyə çevrilir. Atom nüvələrinin bu cür sintezi reaksiyasının getməsi yalnız yüksək təzyiq və 10 mln dərəcədən yuxarı temperaturda mümkündür. Buna görə də bu, istilik-nüvə reaksiyası adlanır.

Günəşin əsas tərkibini təşkil edən element - hidrogen onun ümumi kütləsinin təqribən 71%-ni təşkil edir. Təxminən 27% helium, qalan 2% isə karbon, azot, oksigen və metallar kimi ağır elementlərdir. Günəşin əsas "yanacağı" məhz hidrogendir. Dörd hidrogen atomundan çevrilmələr zənciri nəticəsində bir helium atomu yaranır. Reaksiyada iştirak edən hər bir qram hidrogendən isə 6-1011 C miqdarında enerji ayrılır! Yerdə bu enerji 1000 m3 suyu 0°C-dən qaynama nöqtəsinədək qızdırmağa kifayət edərdil.

Əksər ulduzlar üçün mühüm olan hidrogenin heliuma çevrilməsinin istilik-nüvə reaksiyasının mexanizminə baxaq. Hidrogen atomlarının iki nüvəsinin - protonların bir-birinə sıx yaxınlaşması ilə başlandığına görə bu reaksiya proton-proton reaksiyası adlanır.

Protonlar müsbət yüklüdür və birbirini qarşılıqlı olaraq itələyir, Kulon qanununa əsasən isə, bu itələmə qüvvəsi məsafənin kvadratı ilə tərs mütənasibdir və sıx yaxınlaşmada sürətlə artmalıdır. Lakin çox yüksək temperaturda və təzyiqdə zərrəciklərin istilik hərəkəti sürəti o qədər yüksəkdir və zərrəciklər o qədər sıx yerləşir ki, onların arasındakı çoxsürətliləri, hər halda, bir-birinə yaxınlaşır və nüvə qüvvələrinin təsir sferasına düşür. Sonda iki proton və iki neytrondan ibarət yeni helium nüvəsinin yaranması ilə nəticələnən zəncirvari çevrilmələr baş verə bilər.

Amma iki protonun hər ixtiyari toqquşması nüvə reaksiyasının baş verməsinə gətirib çıxarmır. Milyardlarla illər ərzində bir proton, nüvə çevrilməsinə məruz qalmadan, daim və dəfələrlə başqa protonlarla toqquşa bilər. Lakin əgər iki protonun sıx yaxınlaşma anında nüvə üçün azehtimallı başqa bir hadisə - protonun neytron, pozitron və neytrinoya parçalanması baş verərsə (bu proses beta-parçalanma adlanır), proton neytronla birləşərək, dayanıqlı ağır hidrogen atomunun nüvəsini - deyteriumu əmələ gətirir.

Deyterium nüvəsi (deyton) öz xassələrinə görə hidrogen nüvəsinə bənzəyir, lakin ondan ağırdır. Protondan fərqli olaraq, ulduzun daxilində deyterium uzun müddət qala bilmir. Artıq bir neçə saniyə sonra başqa bir protonla toqquşaraq, onu özünə birləşdirir, güclü qamma-kvant buraxır və helium izotopunun iki protonu, adi heliumda olduğu kimi, iki neytronla deyil, yalnız biri ilə birləşmiş nüvəsinə çevrilir. Bir neçə milyon ildə bir dəfə belə yüngül helium nüvələri bir-birinə o qədər yaxınlaşır ki, iki protonu "azadlığa buraxmaqla" adi helium atomu yarada bilir.

Beləliklə, ardıcıl nüvə çevrilmələri nəticəsində adi helium nüvəsi yaranır. Reaksiya zamanı yaranan pozitronlar və qamma-kvantlar enerjini ətrafdakı qaza verir, neytrinolar isə ulduzu tamamilə tərk edir, çünki onlar maddənin çox böyük qalınlıqlarından heç bir atoma toxunmadan keçmək xüsusiyyətinə malikdir.

Hidrogenin heliuma çevrilməsi reaksiyası hal-hazırda Günəşin daxilində heliumun miqdarının onun səthindəkindən həddən çox olmasına cavabdehdir. Təbiidir ki, ortaya sual çıxır: nüvədə olan hidrogen tamamilə yanıb heliuma çevrildikdən sonra Günəşə nə olacaq və bu nə vaxt baş verəcək?

Aydın olub ki, təqribən 5 mlrd ildən sonra Günəş nüvəsində olan hidrogenin miqdarı o qədər azalacaq ki, hidrogenin yanması artıq nüvə ətrafındakı təbəqədə başlanacaq. Bu isə Günəş atmosferinin genişlənməsinə, Günəşin ölçülərinin artmasına, səthində temperaturun azalmasına, nüvədə isə artmasına gətirib çıxaracaq. Günəş tədricən qırmızı nəhəngə - nisbətən soyuq və Yer orbitinin sərhədlərini ötüb-keçən çox iriölçülü atmosferə malik bir ulduza çevriləcək. Günəşin həyatı bununla bitməyəcək, o əvvəl-axır daxilində artıq heç bir istilik-nüvə reaksiyaları baş verməyən, soyuq və sıx qaz kürəsinə çevrilənədək bir çox dəyişikliklərə məruz qalacaq.

Oxşar suallar

+3 səs
1 cavab
+1 səs
1 cavab
soruşub 06 Yanvarda, 21 anonim Elm, Təhsil, Dillər bölməsində
+1 səs
1 cavab
soruşub 06 Yanvarda, 21 anonim Elm, Təhsil, Dillər bölməsində
+1 səs
1 cavab
soruşub 06 Yanvarda, 21 anonim Elm, Təhsil, Dillər bölməsində
0 səs
1 cavab
soruşub 13 Oktyabrda, 19 anonim
...