Hipi Zhdripi i Fizikës/Energjia bërthamore

Energjia bërthamore

Gjithe lenda ne univers eshte e perbere prej atomeve, te cilet jane njesia me e vogel ne te cilen mund te ndahet lenda pa shkaktuar leshimin e thermijave te ngarkuara elektrikisht[1].Atomet jane therrmija teper te vogla te rendit te 10-10m (1 e 10 e nje te miliardes te metrit). Ato jane te perbera nga elektronet (te ngarkuar negativisht), ose me sakte nga reja elektronike, dhe nga berthama e atomit qe ndodhet ne qender te kesaj reje elektronike dhe qe eshte e perbere nga protonet (te ngarkuar pozitivisht, ose me sakte me shenje te kundert nga ajo e elektroneve) dhe neutronet (pa ngarkese elektrike). Edhe pse berthama eshte rreth 10 000 here me e vogel se atomi, ajo perben masen kryesore te atomit. Forcat qe veprojne ne brendesi te berthames jane te formave te ndryshme. Keshtu dy protone per shkak se kane ngarkese elektrike te njejte do te shtyjne njeri-tjetrin, pervec kesaj force ekziston edhe forca gravitacionale e cila per shkak te mases se vogel te therrmijave shperfillet ne shumicen e rasteve. Duke qene se forca elektromagnetike i detyron protonet te shtyjne njeri-tjetrin, dhe duke qene se berthama vazhdon te qendroje e bashkuar, atehere duhet te ekzistoje me patjeter nje force tjeter qe kundervepron ndaj shtyrjes se forces elektromagnetike ndermjet protoneve. Kjo force eshte quajtur force e Forte, ose bashkeveprim i forte. Ekziston edhe nje force tjeter qe vepron ne brendesi te atomeve, dhe kjo eshte forca e Dobet, ose bashkeveprimi i dobet. (Nje prej teorive kryesore te zhvilluara vitet e fundit, Teoria e Unifikimit te Fushave, presupozon se keto kater forca, per sa te ndryshme qe mund te duken jane vetem kater aspekte te ndryshme te nje force te vetme.)

Reaksionet berthamore. Cfare jane?

Reaksioni berthamor eshte nje ndryshim i nje ose disa berthamave atomike, qe pasohet me krijimin e elementeve atomike te ndryshem nga elementet fillestare qe kane hyre ne reaksion. Reaksionet berthamore jane dy llojesh: reaksione fisioni dhe reaksione fuzioni. Gjate fisionit, nje berthame e nje elementi te rende (si uraniumi) shperbehet pas goditjes me nje neutron qe crregullon ciklin e brendshem te saj, ne berthama me te lehta, dhe clirohen dy ose tre neutrone, fotone, energji dhe rreze gama.

Neutronet e cliruara, te cilat kane fituar nje fare shpejtesie dhe energjie kinetike nga reaksioni, shkojne e godasin berthamat e atomeve te tjera, te cilat do te shperbehen ne dy berthama te reja dhe do te clirojne po ashtu energji, fotone, rreze gama, dhe neutrone te tjera. Fillon keshtu nje reaksion zinxhir qe do te shperbeje te gjithe berthamat atomike te dhe do te cliroje nje sasi te madhe energjie.

Principi baze per prodhimin e energjise nga berthama atomike, qendron ne faktin se masa totale pas nje reaksioni berthamor eshte me e vogel se masa para reaksionit. Diferenca midis ketyre masave eshte shnderuar ne energji, sipas ekuacionit E=m*c2, ku E eshte energjia e cliruar, m eshte diferenca e masave, c eshte nje konstante qe perben shpejtesine e drites 299 792,458 km/s. Kjo energji e cliruar, mund te kontrollohet dhe te perdoret per te shnderuar ujin ne avull, i cili mund te perdoret per te vene ne levizje turbinat ne nje gjenerator elektrik. 1 gram Uranium 235 gjate fisionit, cliron nje energji te barabarte me ate te cliruar nga djegia e 1,6 ton nafte.

Fuzioni ka te beje me faktin se dy ose me shume berthama te lehta mund te bashkohen per te formuar nje berthame me te rende. Ky eshte procesi baze qe mban ndezur yjet, ku ne rastin me te shpeshte, kater protone bashkohen per te formuar nje berthame heliumi (2 protone, 2 neutrone) dhe disa therrmija te tjera. Fale ketij procesi yjet mund te kundershtojne terheqjen e brendshme qe u ben forca gravitacionale, dhe te evitojne te “zhyten” ne vetvete.

Per momentin, shkencetaret nuk kane arritur akoma te prodhojne nje fuzion te kontrollueshem.Per kete arsye fuzioni berthamor perdoret vetem nen aspektin ushtarak per te ndertuar arme si bomba me hidrogjen (Bomba H). Duke qene se sasia e hidrogjenit qe sherben si lende e pare per kete reaksion eshte praktikisht e palimituar ne toke, dhe se fuzioni cliron rreth 5-7 here me shume energji se fisioni, kontrolli i kesaj energjie do te na lejonte te zgjidhnim perfundimisht problemin e energjise per planetin tone.

Energjia e cliruara gjate fuzionit te 1 gram hidrogjen (deuterium + tritium) eshte e barabarte me energjine e cliruar nga djegia e 10 ton nafte.