Náttúrufræðingurinn - 1959, Qupperneq 11

NÁTTÚRUFRÆÐINGURINN
stig en milljón gráður, en jafnvel þó að hitastigið sé nokkrar
milljónir gráða, er samruninn mjög hægfara og hjálpar lítið sem
ekkert til þess að halda við hinum háa hita. Eftir því sem hitastigið
hækkar, gengur samruninn hraðar, en þá hlýtur líka varmatapið
að aukast frá hinu heita efni. Upphitunin ætti þó að aukast örar en
kælingin, og útreikningar benda til þess, að við nokkur hundruð
milljón gráður verði orkuframleiðslan í venjulegu þungu vetni
nægilega ör til þess að halda við hinu háa liitastigi. Þetta hita-
stig svarar til íkveikjuhitans við venjulegan bruna. Eftir að því
er náð, sér samruni kjarnanna, eða kjarnbruninn, fyrir nægilega
háum hita til þess að samruninn geti gengið af sjálfu sér. Ef þrí-
þungu vetni er blandað í, ætti íkveikjuhitinn að lækka niður í 40—
50 milljón gráður. Hér er þó reiknað með því að hægt sé að liindra
alla varmaleiðslu, svo að kælingin verði eingöngu við útgeislun.
Ýmsar fleiri kjarnbreytingar koma til greina, einkurn með hækk-
andi hitastigi, en vetniskjarnarnir virðast álitlegastir, hvað snertir
orkuvinnslu við jarðneskar kringumstæður.
Vitneskja Jressi hefur ekki fengizt með tilraunum við háan hita,
heldur með því að athuga samruna kjarna, sem skotið er saman al
miklu afli í þar til gerðum tækjum. Af þessum athugunum hefur
einnig mátt draga ályktanir um, hvaða kjarnbreytinga mætti vænta
við aðstæður þær, sem ríkja í miðju sólar. Hitastigið er þar að
vísu aðeins 20 milljón gráður, en sökum hinnar miklu fjarlægðar
til yfirborðsins er kælingin lítil og jafnvel mjög hægfara kjain-
breyting getur haldið liitanum við. Hér kernur fyrst og fremst til
greina samruni léttra vetniskjarna, eða prótóna. Þessi kjarnbreyt-
ing hentar ekki við jarðneskar kringumstæður vegna þess að hún
er hægfara, jafnvel við há hitastig, en í sólinni er nægur tími til
stefnu og það má telja líklegt, að sólin fái hita sinn aðallega frá
samruna léttra vetniskjarna, sem mynda helíum. Samruni þessi
getur bæði gengið beint og einnig með þyngri kjarna (kolefni,
köfnunarefni og súrefni) sem milliliði, en heildarútkoman verð-
ur í báðum tilfellum sú, að Ijórar prótónur sameinast og rnvnda
fjórþungan helíumkjarna og tvær jákvæðar elektrónur.
Aðstæður þær, sem hugsanlegt er að skapa fyrir samruna léttra
atómkjarna hér á jörðinni, verða óhjákvæmilega mjög frábrugðn-
ar Jrví, sem er í sólinni. Það sem mestu máli skiptir, er að varma-
tapið ltlýtur að verða mikið. Jafnvel þó að það tækist að hindra