M?t hinh ?nh mo t? ph?n ?ng t?ng h?p h?t nhan gi?a hai h?t nhan Hydro thanh Heli.
Ph?n ?ng t?ng h?p h?t nhan
hay
ph?n ?ng nhi?t h?ch
,
ph?n ?ng h?p h?ch
, trong
v?t ly h?c
, la qua trinh gi?a 2
h?t nhan
tr? len h?p l?i v?i nhau đ? t?o nen m?t h?t nhan m?i n?ng h?n. Cung v?i qua trinh nay la s? phong thich
n?ng l??ng
hay h?p th? n?ng l??ng tuy vao kh?i l??ng c?a h?t nhan tham gia. Nhan
s?t
va
nickel
co n?ng l??ng k?t n?i nhan l?n h?n t?t c? cac nhan khac nen b?n v?ng h?n cac nhan khac. S? k?t h?p h?t nhan c?a cac nguyen t? nh? h?n s?t va nickel thi phong thich n?ng l??ng trong khi v?i cac nhan n?ng h?n thi h?p th? n?ng l??ng.
Ph?n ?ng t?ng h?p h?t nhan la m?t trong hai lo?i
ph?n ?ng h?t nhan
. Lo?i kia la
ph?n ?ng phan h?ch
.
Ph?n ?ng t?ng h?p h?t nhan c?a cac nguyen t? nh? t?o ra s? phat sang c?a cac
ngoi sao
va lam cho bom hydro n?. Ph?n ?ng t?ng h?p h?t nhan c?a cac nhan n?ng thi x?y ra trong đi?u ki?n cac v? n? sao (
sieu tan tinh
). Ph?n ?ng t?ng h?p h?t nhan trong cac sao va cac chom sao la qua trinh ch? y?u t?o ra cac
nguyen t? hoa h?c
t? nhien.
Nhien li?u th??ng dung trong ph?n ?ng t?ng h?p h?t nhan la cac
đ?ng v?
deuterium
va
tritium
c?a
hydrogen
. Cac đ?ng v? nay co th? trich l?y d? dang t? thanh ph?n n??c bi?n, ho?c t?ng h?p khong m?y t?n kem t? nguyen t? hydrogen.
đ? lam cho cac h?t nhan h?p l?i v?i nhau, c?n t?n m?t ngu?n n?ng l??ng r?t l?n, ngay c? v?i cac nguyen t? nh? nh?t nh? hydro. đi?u đo đ??c gi?i thich la do cac qua trinh c?a ph?n ?ng đ?u kho th?c hi?n: b??c 1 c?n ph?i nguyen t? hoa cac phan t?,
ion hoa
hoan toan t?t c? cac nguyen t?, đ?ng th?i tach lo?i
electron
đ? bi?n nhien li?u ph?n ?ng hoan toan tr? thanh h?t nhan khong co electron ? th?
plasma
. Sau đo c?n ph?i cung c?p
đ?ng n?ng
c?c k? l?n cho cac h?t nhan v??t qua t??ng tac đ?y Coulomb gi?a chung ma va vao nhau. Nhi?t đ? c?n thi?t co th? len đ?n hang tri?u
đ? C
. Nh?ng s? k?t h?p c?a cac nguyen t? nh?, đ? t?o ra cac nhan n?ng h?n va gi?i phong 1
neutron
t? do, s? phong thich nhi?u n?ng l??ng h?n n?ng l??ng n?p vao luc đ?u khi h?p nh?t h?t nhan. đi?u nay d?n đ?n m?t qua trinh phong thich n?ng l??ng co th? t?o ra ph?n ?ng t? duy tri. Tuy nhien, t? h?t nhan s?t tr? đi, vi?c t?ng h?p h?t nhan tr? nen thu nhi?t nhi?u h?n
t?a nhi?t
. Vi?c c?n nhi?u n?ng l??ng đ? kh?i đ?ng th??ng đoi h?i ph?i nang
nhi?t đ?
c?a h? len cao tr??c khi ph?n ?ng x?y ra. Chinh vi ly do nay ma ph?n ?ng h?p h?ch con đ??c g?i la
ph?n ?ng nhi?t h?ch
.
N?ng l??ng phong thich t? ph?n ?ng h?t nhan th??ng l?n h?n nhi?u so v?i
ph?n ?ng hoa h?c
, b?i vi n?ng l??ng k?t dinh gi? cho cac nhan v?i nhau l?n h?n nhi?u so v?i n?ng l??ng đ? gi? cac electron v?i nhan. Vi d?, n?ng l??ng đ? them 1 electron vao nhan thi b?ng 13.6
eV
, nh? h?n m?t ph?n tri?u c?a 17
MeV
gi?i phong t? ph?n ?ng D-T (deuterium-tritium, cac
đ?ng v?
c?a
hydro
).
Hi?n nay, nghien c?u v? tinh kh? thi c?a ph??ng phap t?ng h?p h?t nhan nh? m?t ngu?n cung c?p n?ng l??ng th?c ti?n đang đ??c th?c hi?n v?i hi v?ng kh?ng ch? đ??c t?c đ? c?ng nh? l??ng nhi?t c?a ph?n ?ng. V?i cac v?t li?u đ??c bi?t đ?n ngay nay thi khong co v?t li?u nao ch?u đ??c nhi?t đ? qua cao c?a ph?n ?ng - do đo, hi?n t?i ph?n ?ng nhi?t h?ch đ??c th?c hi?n m?t cach khong kh?ng ch? nen gay lang phi n?ng l??ng. M?t s? nghien c?u h??ng đ?n vi?c s? d?ng chum
laser
h?i t? đ? nh?m vao
nhien li?u h?t nhan
, ep chung ? nhi?t đ? r?t cao đ? gay ra ph?n ?ng, thay vi s? d?ng nhi?t l??ng t?a ra t? kh?i
uranium
phan h?ch nh? ph??ng phap truy?n th?ng. Ngoai ra, ng??i ta c?ng co th? dung t? tr??ng ngoai kh?ng ch? cac h?t nhan, đ?m b?o chung khong va ch?m vao thanh binh ch?a chung, gi? cho ph?n ?ng đ??c th?c hi?n trong đi?u ki?n it t?n kem va hi?u su?t cao.
N?u vi?c ?ng d?ng cong ngh? n?ng l??ng nay tr? thanh hi?n th?c, no s? tr? thanh ngu?n n?ng l??ng ly t??ng cho con ng??i. Cac đ?c tinh ?u vi?t nh?: m?t đ? n?ng l??ng r?t cao (l?n h?n hang t? l?n m?t đ? n?ng l??ng c?a cac
nhien li?u hoa th?ch
, h?n hang ch?c l?n m?t đ? n?ng l??ng c?a nhien li?u phan h?ch), hoan toan khong gay
o nhi?m moi tr??ng
(n?u nhien li?u la cac đ?ng v? hydro nh? deuteri, triti thi s?n ph?m th?i la
heli
,
khi hi?m
hoan toan khong gay b?t ki ?nh h??ng nao đ?n moi tr??ng),
cong ngh? h?t nhan
va t?ng h?p đ?ng v? phat tri?n, ngu?n nhien li?u tho - hydro đ? t?ng h?p deuteri va triti la vo t?n trong v? tr?, la nh?ng đi?m v??t tr?i c?a lo?i hinh n?ng l??ng nay ma khong co lo?i hinh n?ng l??ng nao khac co đ??c. M?t khi cong ngh?
hoa h?u c?
đa phat tri?n đ??c v?t li?u thich h?p lam binh ch?a cho ph?n ?ng, va cong ngh? h?t nhan tim ra đ??c ph??ng phap kh?ng ch? hi?u qu?, thi lo?i n?ng l??ng s? tr? thanh m?t ngu?n n?ng l??ng khong th? thi?u c?a con ng??i.