Zit er verschil in het gedrag vam atomen, in de vorm van het onstaan van nucleaire fusie ?

Marcello, 29 jaar
8 juli 2011

Enige tijd geleden ben ik nogal geïnteresseerd geraakt in wetenschappelijke programma's. In het bijzonder over de grote vragen van het universum.
Nu heb ik zelf drie vragen en hoop dat u mij die zou kunnen antwoorden.

Nucleaire fusie in een ster ontstaat door zwaartekracht, deze trekt alle deeltjes naar elkaar toe. Maar zover ik het kan begrijpen, hebben wij het alleen voor elkaar gekregen door intense hitte op te wekken, waardoor de deeltjes wel met elkaar moeten botsen en nucluaire fusie produceren, maar dit kunnen we niet constant houden. Zwaartekracht doet dit anders en trekt aan alle deeltjes en uiteindelijk naar een centraal punt. Alle deeltjes die daarna erbij smelten, blijven toevoer dienen voor die fusie.
- Is zwaartekracht (of indien mogelijk een zelf gecreëerde zwaartekracht) dan niet de enige manier om een constante nucleaire fusie te onderhouden?
Voor mij voelt het als een verschil tussen trekken en duwen.....


Mijn tweede vraag heeft betrekking op het principe dat het grote en het kleine hetzelfde zijn(buiten de quantummechanica). Om het atoom draait of draaien elektronen. Dit gaat verder naar ons zonnestelsel (de zon, de planeten, de manen en uitendelijk de kuiperbelt) en daarna weer verder naar onze melkweg, andere sterrenstelsels. Deze hebben wel kontakt met elkaar doormiddel van zwaartekracht maar fysieke verdere interactie is er niet of nog niet gevonden.
- De vraag nu is of er ook iets is wat alleen om een sterrenstelsel apart draait zoals een elektron om een atoom?

Mijn gedachte hierover gaat als volgt.
Er zijn twee deeltjes waar we dus vrij weinig van weten: donkere energie en donkere materie. Inmiddels zijn we erachter dat de energie ons uit elkaar drijft en dat de materie hoopjes vormt waardoor sterrenstelsels ontstaan en uiteindelijk wij.
- Kunnen we de donkere materie dan zien als elektronen om een atoom?

Ik hoop dat ik niet te veel tijd van u steel met deze misschien wel simpele vragen.

Antwoord

Wat uw eerste vraag betreft:
ook bij een ster gaat het uiteindelijk om warmte. Als je een grote wolk materie hebt zal die onder invloed van haar eigen zwaartekrachtveld samentrekken. De deeltjes vallen dus naar het centrum toe. Vallen betekent dat potentiële energie wordt omgezet in kinetische. De deeltjes gaan dus sneller en sneller bewegen. In een gas betekent temperatuur nu juist beweging van de gasdeeltjes. Die deeltjes bewegen niet allemaal met dezelfde snelheid maar de gemiddelde snelheid gaat wel toenemen wegens de omzetting van potentiële energie in kinetische. Dus gaat de temperatuur steeds maar stijgen, en op de duur gaan de electronen in het centrum van de gaswolk vrij worden. De deeltjes gaan ook steeds meer met elkaar "botsen", ook al omdat de dichtheid toeneemt. Dat botsen betekent niet dat ze echt bosten, maar wel dat ze dicht genoeg bij elkaar komen om elkaars baan te veranderen. Als de temperatuur in de kern hoger wordt dan zo'n tien miljoen graden gaan de snelste deeltjes zo dicht bij elkaar komen dat fusiereacties mogelijk worden. Samengevat: de gravitatie zorgt voor een hogere temperatuur, en die zorgt er voor dat fusie mogelijk wordt. Het proces van samentrekking komt tot een einde wanneer het drukverloop de gravitatie compenseert. De ster is dan in "hydrostatisch evenwicht".

Wat uw 2de vraag betreft:
je kan een atoomsysteem niet beschouwen als een mini zonnestelsel, juist doordat het wordt beheerst door de wetten van de kwantummechanica. De kracht die het zonnestelsel, het "grote", beheerst is bij quantummechanica te verwaarlozen tegenover de krachten die daar geldig zijn.
De aard van donkere materie en donkere energie is nog onbekend. Ik zou ze dus niet als deeltjes beschouwen die rond een sterrenstelsel draaien. Mogelijk is de hele ruimte ervan doordrongen. Als er iets rond een sterrenstelsel draait zal dit gebeuren onder invloed van de zwaartekracht. De sterke en zwakke wisselwerking komen niet in aanmerking want die werken enkel op atomaire schaal. De electromagnetische kracht werkt wel op grote afstand, maar een sterrenstelsel is als geheel neutraal geladen en zal dus ook geen globale EM-kracht uitoefenen.

Reacties op dit antwoord

Er zijn nog geen reacties op deze vraag.

Enkel de vraagsteller en de wetenschapper kunnen reageren op een antwoord.

Zoek andere vragen

© 2008-2022
Ik heb een vraag wordt gecoördineerd door het
Koninklijk Belgisch Instituut voor Natuurwetenschappen