Fuzja Wodoru

Promieniowanie, które otrzymujemy od Słońca, jest spowodowane energią uwalnianą podczas reakcji jądrowych w gwieździe. Głównym paliwem jądrowym Słońca są jądra wodoru (proton), które są stopione ze sobą w celu wytworzenia jąder helu (dwa protony i dwa neutrony). W tym ćwiczeniu uczniowie utworzą diagram pokazujący, w jaki sposób jądra wodoru łączą się ze sobą w celu wytworzenia jąder helu i energii.

Podczas pierwszego etapu procesu dwa protony łączą się ze sobą, tworząc parę protonów i neutronów, znanych jako wodór-2 lub deuter. To uwalnia neutrino i pozyton. Kolejny proton łączy się z jądrem deuteru, tworząc podwójny proton, triplet neutronowy, znany jako Helium-3, który również uwalnia pozyton. Kiedy jedno jądro helu-3 połączy się z innym jądrem helu-3, powstaje jądro helu (He-4), uwalniając dwa protony. Na każdym etapie tej reakcji uwalniana jest energia.

Wszystkie pierwiastki aż do żelaza (Fe) powstają podczas reakcji fuzji w gwiazdach. Pierwiastki cięższe od żelaza powstają w wybuchach supernowych w reakcji zwanej reakcjami wychwytu neutronów.

Aby rzucić wyzwanie bardziej zaawansowanym uczniom, poproś ich, aby zastanowili się, dlaczego neutrina i pozytony są uwalniane na każdym etapie. Dla studentów, którzy potrzebują wsparcia, pociąć ukończony przykładowy scenariusz i ułożyć je w odpowiedniej kolejności. Innym pomysłem jest, aby twoi uczniowie wykonali różne opisowe wizualizacje różnych reakcji syntezy jądrowej, takich jak fuzja jąder helu w celu wytworzenia jąder węgla.