Een verklarende lijst met astronomische termen
Kernsplijting is een proces waarbij de kern van een zwaar element splitst in twee lichtere kernen. De massa van het resterende materiaal is kleiner dan die van de oorspronkelijke kern, terwijl het massadeficit vrijkomt als energie. De twee lichtere kernen die door kernsplijting worden geproduceerd, zijn vaak zelf radioactief en kunnen door radioactief verval nog meer energie vrijgeven.
Kernfusie is de overkoepelende term voor alle reacties waarbij lichtere atoomkernen botsen en samensmelten tot een of meer zwaardere atoomkernen. In de astronomie is waterstoffusie de kernfusiereactie waarbij waterstofkernen (elk bestaande uit één proton) worden omgezet in helium-4-kernen (elk bestaande uit twee protonen en twee neutronen die aan elkaar zijn gebonden). De helium-4-kern heeft een massa die kleiner is dan de som van de massa's van de protonen en neutronen waaruit hij bestaat. Volgens de beroemde formule E=mc2 van Einstein komt dat massaverschil overeen met een energieverschil. Wanneer de protonen en neutronen samensmelten tot helium-4, komt de hoeveelheid energie die overeenkomt met dat verschil vrij. Op deze manier dient waterstoffusie als energiebron voor zogenaamde hoofdreekssterren zoals onze zon. Dergelijke sterren bevinden zich in ieder geval enige tijd in een evenwichtstoestand: de hoeveelheid energie die vrijkomt door waterstoffusie in hun kern komt overeen met de energie die deze helder stralende sterren uitstralen in de vorm van licht en andere soorten elektromagnetische straling en deeltjes.
Waterstoffusie verloopt via verschillende tussenstappen. Bij sterren met een massa die gelijk is aan of kleiner is dan die van onze zon, verloopt dit via de zogenaamde proton-protonketen (pp-keten). In de eenvoudigste versie van die reeks reacties fuseren twee waterstofkernen (protonen) tot deuteriumkernen (elk één proton en één neutron), die vervolgens fuseren met nog een waterstofkern tot helium-3 (twee protonen en één neutron). Twee van dergelijke helium-3-kernen fuseren tot helium-4 plus twee resterende waterstofkernen. In sterren met meer dan ongeveer 1,3 keer de massa van onze zon wordt een alternatief proces, de koolstof-stikstof-zuurstofcyclus (CNO-cyclus), de dominante manier om waterstof tot helium te fuseren. Wetenschappers op aarde hebben machines gebouwd om fusiereacties te creëren, in de hoop dat dit in de toekomst een haalbare manier kan worden om energie op te wekken. Waterstoffusie vindt niet alleen plaats in sterren, maar vond ook plaats tijdens de vroege oerknalfase van ons universum.
Ook bekend als thermonucleaire fusie of fusie
Kernfusie is het proces waarbij de atoomkernen van lichtere elementen samensmelten tot de kern van een zwaarder element.
In het heelal speelt kernfusie twee belangrijke rollen. Ten eerste levert het de energie voor de straling die wordt uitgezonden door sterren zoals onze zon. Wanneer voldoende lichte atoomkernen fuseren, is de totale rustmassa van de resulterende kern iets kleiner dan de gecombineerde rustmassa's van de oorspronkelijke atoomkernen. Dit “massadeficit” komt overeen met de energie die vrijkomt bij de fusiereactie, via de beroemde formule van Einstein E=mc2, die massa m, energie E en de lichtsnelheid c met elkaar in verband brengt. In de kern van de zon bijvoorbeeld fuseren waterstofkernen tot helium en geven ze energie vrij in de vorm van straling en neutrino-deeltjes.
De tweede rol van kernfusie is dat het verantwoordelijk is voor de productie van elementen in het heelal die complexer zijn dan waterstof en helium. Na de oerknal bestonden er alleen waterstof, helium en sporen van lithiumkernen in het heelal. Fusiereacties in de kernen van sterren, tijdens supernova-explosies en door explosies veroorzaakt door botsende neutronensterren, zijn de bron van (in wezen) alle overige zwaardere chemische elementen in het heelal. De chemische elementen die qua massa het grootste deel van het menselijk lichaam uitmaken, met name zuurstof en koolstof, zijn gevormd door kernfusie in de kern van sterren of tijdens supernova-explosies, wat aanleiding gaf tot de uitdrukking “we zijn sterrenstof”.
Gerelateerde termen: • Waterstoffusie • Kernsplijting • Kern
Ook bekend als thermonucleaire fusie of fusie
Kernfusie is het proces waarbij de atoomkernen van lichtere elementen samensmelten tot de kern van een zwaarder element.
In het heelal speelt kernfusie twee belangrijke rollen. Ten eerste levert het de energie voor de straling die wordt uitgezonden door sterren zoals onze zon. Wanneer voldoende lichte atoomkernen fuseren, is de totale rustmassa van de resulterende kern iets kleiner dan de gecombineerde rustmassa's van de oorspronkelijke atoomkernen. Dit “massadeficit” komt overeen met de energie die vrijkomt bij de fusiereactie, volgens de beroemde formule van Einstein E=mc2, die massa m, energie E en de lichtsnelheid c met elkaar in verband brengt. In de kern van de zon bijvoorbeeld fuseren waterstofkernen tot helium en geven ze energie vrij in de vorm van straling en neutrino-deeltjes.
De tweede rol van kernfusie is dat deze verantwoordelijk is voor de productie van elementen in het heelal die complexer zijn dan waterstof en helium. Na de oerknal bestonden er in het heelal alleen waterstof, helium en sporen van lithiumkernen. Fusiereacties in de kernen van sterren, tijdens supernova-explosies en door explosies als gevolg van botsende neutronensterren, zijn de bron van (in wezen) alle overige zwaardere chemische elementen in het heelal. De chemische elementen die qua massa het grootste deel van het menselijk lichaam uitmaken, met name zuurstof en koolstof, zijn gevormd door kernfusie in de kern van sterren of tijdens supernova-explosies, wat aanleiding gaf tot de uitdrukking “we zijn sterrenstof”.
Gerelateerde termen:
• Waterstoffusie
• Kernsplijting
• Kern