Fusion: forklaring og processer i stjerner

Fusion er, når man får 2 atomer til at smelte sammen, og danne et nyt stof. Problemet ved at lave en fusion er, at det kræver, at der er mindst 10 millioner grader Kelvin. To protoner (brintkerner), kan ikke gå sammen, fordi de begge er positive, men hvis man tilfører atomkernerne en masse energi i form af varme. Atomerne er også i en plasma-fase, og det gør også, at fusionen kan finde sted, da partiklerne flyder rundt i en "suppe". Det stof, man anvender til den mest almindelige fusion, er hydrogen (brint), som bliver til helium.

Fusion på stjerner

En stjerne udsender lys, fordi der bliver frigjort energi. Denne energi fremkommer ved at masse bliver omdannet direkte til energi efter Einsteins formel E = m*c2 (se atomkraft for grundigere forklaring). Der bliver altså på denne måde frigivet en masse energi. En stjerne består af brint, helium og metaller. Hvis en stjerne er ung, består den hovedsageligt af brint. Jo ældre den bliver, jo mere helium kommer der.Den første fusion der finder sted på en stjerne, er den såkaldte pp-fusion:Pp-fusionen foregår ved omkring 10 millioner grader Kelvin og der bliver kun brugt brint til denne proces. Således ser reaktionen ud:2H = He + energi. Når det noget af brinten er forvandlet til ren energi, består stjernen stadig hovedsageligt af brint, men bestandelen af helium er vokset. Den næste fusion der skal finde sted, er den såkaldte CNO-fusion. En CNO-fusion foregår, ligesom pp-fusionen, med brint og helium, som hovedingredienserne. Kulstof, kvælstof og ilt (CNO), er blot katalysatorer, som bevirker, at processen forløber hurtigere, og brinten, der er tilbage, nemmere bliver omdannet. CNO-fusionen kræver at der er 16 millioner grader Kelvin, men det er ikke noget problem (pga. trykket af massen).Når al brinten er brugt op, består den resterende del overvejende af helium. En fusion af helium, den såkaldte Triblealfa-fusion (den hedder triblealfa, fordi der skal 3 heliumkerner (alfapartikler) til fusionen). Triblealfa-fusionen, kræver meget energi for at finde sted, altså en meget høj temperatur, ca. 100 millioner grader Kelvin. En så høj temperatur, er stjernen ikke, så derfor bliver der i en periode ikke dannet noget energi. Da der ikke er lige så meget energi, vil stjernen "falde sammen", dentiteten stiger derved og der bliver så varmt, at Triblealfa-fusionen kan finde sted.