Güneş Yanarken Neden Oksijeni Bitmez?

Güneşin yanması kimyasal yanma değildir. Güneş, oksijeni yakmak için kullanmadığı için oksijensiz kalmaz. Bu yanma nükleer füzyondur. Güneşi dev bir kamp ateşi olarak düşünmeyin. Daha çok dev bir hidrojen bombası gibi...

Standart karbon yanmasında, yakıttaki karbon atomları havadaki oksijen atomlarına yakın hareket eder böylece karbondioksit ve karbonmonoksit oluşturmak için birbirine bağlanır.

Aynı zamanda, yakıttaki hidrojen atomları, su molekülleri yapmak için oksijen atomlarıyla bağ kurar. Karbon bazlı bir yangında sıklıkla başka kimyasal reaksiyonlar meydana gelir, ancak karbon ve hidrojen atomlarının yanması başlıcalarıdır.



Bu yanma, alevin yaydığı ısı ve ışık olarak deneyimlediğimiz enerjiyi serbest bırakır. Günlük hayatta gördüğümüz yangınların çoğu karbon yanmasıdır: Kamp ateşleri, fırın alevleri, mum alevleri, barbekü ızgaraları, orman yangınları, gazlı fırınlar, motorlarda yanan benzin vb. Unutulmaması gereken anahtar, karbon yanmasının oksijen gerektirdiğidir. Oksijen kalmadığı anda karbon yanması durur.

Nükleer füzyonda, atom çekirdekleri yeni, daha büyük çekirdekler oluşturmak için birleştirilir. Bir atomun çekirdeği, atomun ne olduğunu ve nasıl davranacağını belirlediğinden, çekirdeğe yapılan bir değişiklik atomun yeni bir element olmasına neden olur. Örneğin, iki hidrojen atomu bir helyum atomu oluşturmak için bir araya gelir. Nükleer füzyon oksijen gerektirmez. Aslında başka bir malzemeye de ihtiyacınız yok. Atomların çekirdeklerini, elektrostatik itmelerini yenecek ve tek bir çekirdeğe bağlayacak kadar yakına sıkıştırmak için yeterli basınca veya ısıya ihtiyacınız var. Bir nükleer füzyon bombasında, yoğun basınçlar ve sıcaklıklar diğer bombalar tarafından sağlanır.

Güneşimizin çekirdek sıcaklığı 16 milyon Kelvin ve çekirdek basıncı metrekare başına 25 bin trilyon Newton'dur.


Güneş nükleer füzyonundan o kadar ısınır ki, tıpkı bir metal parçasının ısıtıldığında kırmızı parlaması gibi parlar ve ışık yayar. Bir yıldızın kütlesi o kadar büyüktür ki, bu kütlenin yarattığı yerçekimi, yıldızı nükleer füzyonu ateşleyecek kadar içe doğru ezer. Yıldızlardaki nükleer füzyon, nihayetinde güneş ışığı olarak deneyimlediğimiz muazzam miktarda enerji yayar.


Nükleer füzyonda iş başında olan iki ana kuvvet vardır: elektromanyetik kuvvet ve güçlü nükleer kuvvet. Pozitif yüklü çekirdekler arasındaki itici elektromanyetik kuvvet, uzun menzilli ancak nispeten zayıfken, çekici güçlü nükleer kuvvet kısa menzilli ancak güçlüdür. İki çekirdek birbirinden yeterince uzakta olduğunda, çekirdekleri ayrı tutan itici elektromanyetik kuvvet hakim olur. İki çekirdek yaklaştıkça elektromanyetik itme güçlenir ve çekirdekleri bir araya getirmek giderek zorlaşır. İki çekirdek yeterince yakınlaştığında, çekici kısa menzilli nükleer kuvvet hakim olur ve iki çekirdek yeni bir çekirdek oluşturmak üzere birbirine yapışır. Bu nedenle, çekirdekleri birbirine kaynaşacak kadar yakına itmek için çok fazla basınç gerekir.