Tuumasünteesiprotsessile

Tuumasünteesiprotsessile, tuntud ka kui termotuumasüntees, on protsess, mille käigus kaks või enam aatomituuma ühinevad, et moodustada raskem tuum. See protsess vabastab tohutul hulgal energiat, mis on miljoneid kordi suurem kui keemilistes reaktsioonides vabanev energia. Tuumasünteesi käivitab äärmuslik temperatuur ja rõhk, mis on vajalikud, et aatomituumad ületaksid nende vastastikuse elektrostaatilise tõukejõu.

Kõige tavalisem tuumasünteesireaktsioon, mida uuritakse nii looduslikult kui ka tehnoloogiliselt, on vesiniku isotoopide, deuteeriumi ja triitiumi, ühinemine heeliumi moodustamiseks. See reaktsioon on Päikese ja teiste tähtede peamine energiaallikas. Tähtedes on gravitatsioonijõud piisavalt suur, et tekitada vajalikku kõrget temperatuuri ja survet.

Maapealsete tuumasünteesireaktorite loomisel seisavad teadlased silmitsi suure väljakutsega hoida plasmat, kuuma ioniseeritud gaasi, mis sisaldab sünteesiks vajalikke aineid, kontrolli all. Üks peamisi lähenemisviise on magnetiline inertsiaalne sulgemine, kus tugevad magnetväljad hoiavad plasma kokku piisavalt kaua ja piisavalt kõrgel temperatuuril, et sünteesireaktsioonid saaksid toimuda. Teine meetod on inertne sulgemine, kus laserid või muud energiatüübid suruvad graanuli kütust kiiresti kokku.

Tuumasünteesi potentsiaaliks on peaaegu piiramatu ja puhta energiaallika pakkumine, mis ei tekita pikaajalisi radioaktiivseid jäätmeid, erinevalt tuuaarimissioonist. Edukas tuumasünteesireaktor võib lahendada maailma energiaprobleeme ja vähendada süsinikdioksiidi heitkoguseid, aidates võidelda kliimamuutustega.