הסרט שלפנינו מתאר את שני מקורות האנרגיה הגדולים של הטבע. הראשון היא הביקוע האטומי בו אטום גדול ולא יציב לדוגמת אטום אורניום מתבקע לשני אטומים קטנים יותר ובתהליך משתחררת אנרגיה רבה. כאשר תהליך זה מתרחש באופן בלתי מבוקר הוא יכול להוביל לשחרור חד פעמי ועוצמתי של אנרגיה, כפי שקורה בפצצת האטום. כאשר ניתן לשלוט בו מראה הסרט כיצד מפיקים אנרגיה חשמלית מתהליך זה.

התהליך השני הינו היתוך גרעיני בו שני אטומים קלים מאוד מתחברים יחדיו לאטום כבד יותר ובתהליך משתחררת שוב כמות גדולה מאוד של אנרגיה. תהליך זה מתרחש כל העת בליבת השמש והוא מקור האנרגיה שלה ושל כוכבים אחרים בייקום.

סרטון זה תורגם בידי צוות אתר דוידסון אונליין והופק במסגרת פרוייקט cassiopeia

ברצוני להוסיף שתי הערות אישיות לגבי הסרט.
 
תחילה לגבי מושג המיקרושמש. מושג זה נשמע תחילה כמדע בידיוני לכל דבר. אולם כיום ישנו מאמץ רב להשיג זאת. לצד פרויקטים שאפתניים בארהב ובאירופה שמטרתם לייצר מעין שמש שכזו ולאפשר לתהליך היתוך גרעיני להתרחש בה. במכון וויצמן קיימת מעין מיקרושמש שכזו. המתקן הנמצא במכון וויצמן יכול לייצר למספר מיקרושניות טמפרטורות הזהות לטמפרטורה בליבת השמש. הדבר נעשה על ידי העברת זרם חשמלי חזק במרכזו של גז מיוננן (פלזמה). הזרם גורם לכל הגז להתכווץ לציר דק מאוד ובתהליך להתחמם ביותר. המדענים במכון וויצמן משתמשים במתקן זה על מנת לחקור את תכונות הגז בתנאים אלו, והמידע שהם משיגים מסייע למאמצים לפיתוחו של מתקן גדול יותר מסוג זה בארה"ב אשר בו גם יתבצע היתוך גרעיני (על ידי הוספת אטומים טריטיום ודיטריום לגז המיונן).

נקודה שניה היא נושא ההליום שלוש שהועלה בסוף הסרט. חשוב להדגיש כי המגבלה הקשה המונעת את השימוש בהיתוך גרעיני אינה העדר הליום שלוש, אלא הצורך בטמפרטורה גבוהה ביותר. עם זאת הליום שלוש הינו רכיב חשוב באפליקציות רבות החל משימוש שנעשה אפילו במכון וויצמן לשם קירור לטמפרטורות נמוכות ביותר ועד לגלאים המשמשים בשדות תעופה, וכיום עקב הכמות המועטה ממנו הנמצאת על כדור הארץ הוא ייקר ביותר.

 

מאת: ירון גרוס
המחלקה לפיסיקה של חומר מעובה
מכון ויצמן למדע

הערה לגולשים
אם אתם חושבים שההסברים אינם ברורים מספיק או אם יש לכם שאלות הקשורות לנושא, אתם מוזמנים לכתוב על כך בפורום. אנו נתייחס להערותיכם. הצעות לשיפור וביקורת בונה תמיד מתקבלות בברכה.

2 תגובות

  • גלעד

    קרינת בטא

    אמרו בסרטון שאטומים גדולים כדי להגיע למצב יציב הם פולטים קרינת בטא ובכך הופכים ניוטרון לפרוטון.
    מה זה נותן??
    זה בעצם רק מגדיל את עצמו מכיוון שהוא עולה בסדר של הטבלה עוד פרוטון היסוד גדל?
    אז למה הוא עושה את זה?

  • עידו קמינסקי

    קרינת בטא

    השאלה בהחלט במקום. לרוב קרינת בטא הינה חלק ממה שנקרא שרשרת דעיכה. האטום אינו עובר למצב יציב בתהליך אחד ישיר, אלא במספר שלבים. לדוגמה הוא יכול בתחילה לפלוט קרינת בטא ולעלות במעלה הטבלה המחזורית, ולאחר מכן לפלוט קרינת אלפא ולרדת נמוך ותר ואז שוב לפלוט קרינת אלפא או בטא ושוב ושוב וחוזר חלילה עד שהוא מגיע למצב יציב שהוא יסוד לא רדיואקטיבי

    באופן נקודתי, בתהליך פליטת בטא האטום לאו דווקא עובר למצב יציב יותר. הוא יכול בצורה שכזו לעבור למצב בעל אנרגיה נמוכה יותר, וזאת משום שמאסת המנוחה של הנוירטון גדולה משל הפרוטון, והפרש האנרגיה בין השניים נפלט החוצה מן הגרעין בצורת קרינה. לכן באופן זמני הגרעין מרוויח, מאחר והוא איבד אנרגיה, אולם אז הוא באמת לא יציב ופולט קרינה מסוג אחר.

    ירון גרוס