المحيط النارى الكونى
ما زالت
الشمس لغزا خاصة فى التقدم العلمى لعلم الفلك فتحتاج الشمس للمزيد من الدراسات
بالتلسكوبات الأرضية والفضائية وأجهزة الرصد الالكترونية كالمطياف ( Spectroscope ) الذى يدرس ويراقب أطياف النجوم .
الشمس
والأرض والاشعاعات :
عندما
كانت الشمس صغيرة السن نسبيا حيث يبلغ عمرها الآن ( 5 بلايين سنة ) كانت الشمس
أصغر مما هى عليه فى الوقت الحاضر فقطر الشمس نحو ( مليون و392000 كم ) ولا بد أن
كوكب الأرض قد تعرض لإشعاع فوق بنفسجى وأشعة جاما حيث أن نشاط طبقة ( الكروموسفير
) الطبقة الملونة فى الشمس يمكن أن يضمحل مع الزمن وظل مرتبطا بالضعف التدريجى
للمجال المغناطيسى للشمس ففقدت الشمس منذ بداية حياتها بحوالى ( 5 % ) من كتلتها
نتيجة التفاعلات النووية الحرارية وقد كسبت الشمس بعض الكتلة نتيجة التصاق الغبار
والغاز ما بين النجوم والكتلة الاضافية أقل كثيرا مما فقدته .
أما
تطور الشمس المستقبلى فيتوقع علماء الفلك للشمس إذا استطاعت الاستمرار فى إنفاق ما
لا يزيد على ( 650 مليون طن ) من الهيدروجين فى الثانية فتظل تنتج الطاقة لنحو ( 5
بلايين سنة ) وبعدها تتحول لعملاق أحمر فقزم أبيض فثقب أسود .
التفاعلات
النووية الحرارية :
تحدث
طاقة الشمس عن طريق التفاعلات النووية الحرارية فالطريقة التى يتم بها التحويل فى
قلب الشمس بسلسلة ( البروتون / بروتون ) ويوجد طريقة أخرى يمكن بها التحويل عن
طريق دائرة الكربون إذا بلغت درجة الحرارة ( 20 مليون درجة مئوية ) وإن درجة
الحرارة فى معظم أجزاء داخل الشمس تبلغ ( 15 مليون درجة مئوية ) فإن تفاعلات
البروتون / بروتون الأكثر أهمية فكيف يتم حدوث تفاعل البروتون / بروتون فى التفاعل
النووى الحرارى ؟
إن
الظروف الغريبة السائدة فى قلب الشمس من درجة حرارة متوسطة تبلغ ( 15 مليون درجة )
وضغط يصل ل ( تريليون ( مليون / مليون طن ) فوق البوصة المربعة = 6.5 سم مربع .
فتوجد
الكترونات حرة وبروتونات نووية منفصلة عن الكتروناتها وليس من الضرورى أن تكون
التفاعلات النووية الحرارية سريعة الحدوث مما يؤدى لتطاير الشمس فى الفضاء .
إن أول
خطوة فى التفاعل النووى الحرارى اصطدام بروتونين وكل بروتون عبارة عن نواة ذرة
هيدروجين منزوعة الالكترونات ذرة الهيدروجين = إلكترون واحد + بروتون واحد .
وبالتحام
البروتونين تحدث عدة تفاعلات فبالتصاق البروتونين معا يكونان النظير الثقيل
للهيدروجين ( الديوتيريوم ) فينشأ من فائض طاقة الحركة والشحنة إنتاج جسيمين (
النيترينو /
البوزيترون
) .
النيترينو
والبوزيترون :
النيترينو
جسيم أولى ليس له كتلة أو شحنة يرفض التفاعل مع أى مادة فى الكون فبمجرد نشأته
كنتيجة لتصادم البروتونين فإنه ينطلق مخترقا كتلة الشمس للفضاء .
ويوجد
أعداد هائلة من النيترينووات تجوب أركان الكون باستمرار وتنشأ كناتج من مخلفات
بلايين النجوم وكثير من النيوترينووات يمر خلال كوكب الأرض .
أما
البوزيترون مادة مضادة للالكترون تحمل شحنة موجبة حيث أن الالكترون يحمل شحنة
سالبة فالبوزيترون إلكترون يحمل شحنة موجبة لا سالبة .
ويعتبر
تحرر البوزيترون خلال اصطدام البروتونين فيجد نفسه محاطا بالالكترونات السالبة
الشحنة وفى جزء ضئيل من الثانية يصطدم بالالكترون ذى الشحنة السالبة فيتلاشيان
وينبعث منهما وميض من الطاقة .
2 ) بعد
تكوين نواة الديوتيريوم ( الهيدروجين الثقيل ) فتتم فى بضع ثوان حيث تقتنص نواة
الديوتيريوم بروتونا آخر فتصبح ( 3 بروتونات ) معا إذ سرعان ما يتحول أحد
البروتونات لنيترون متعادل الشحنة وتتكون نواة خفيفة للهليوم ( هليوم 3 ) فينشأ عن
التغيير الشديد فى التفاعل انطلاق أشعة جاما أقصر الاشعاعات الكهرومغناطيسية من
حيث طول الموجة ولكن أكبرها طاقة فيتم تحرير المزيد من الطاقة الشمسية .
وفى كل
ثانية يتم بواسطة تفاعل البروتون / بروتون التفاعل النووى الحرارى تحويل نحو
( 57
مليون طن ) من الهيدروجين فى مركز الشمس ( 653 طن ) من الهليوم مع فقد ما يساوى
( 5 ملايين
) من الكتلة تتحول لطاقة شمسية .
رءوف وصفى
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق