Fusion af Hydrogen

Aktivitetsoversigt

Strålingen, vi modtager fra solen, er forårsaget af den energi, der frigives under nukleare reaktioner i stjernen. Solens vigtigste nukleare brændstof er brintkerner (en proton), der smeltes sammen for at producere heliumkerner (to protoner og to neutroner). I denne aktivitet opretter de studerende et diagram, der viser, hvordan brintkerner smelter sammen for at producere heliumkerner og energi.

I det første trin i processen smelter to protoner sammen og danner et proton- og neutronpar, kendt som Hydrogen-2 eller deuterium. Dette frigiver en neutrino og en positron. En anden proton smelter sammen med deuteriumkernen og skaber en dobbelt proton, neutrontriplet, kendt som Helium-3, som også frigiver en positron. Når en Helium-3-kerne smelter sammen med en anden Helium-3-kerne, dannes en Helium-kerne, der frigiver to protoner. På hvert trin i denne reaktion frigives energi.

Alle elementer op til jern (Fe) dannes under fusionsreaktioner i stjerner. Elementer, der er tungere end jern, dannes i supernovaeksplosioner i en reaktion kaldet neutronfangstreaktioner.

For at udfordre mere avancerede studerende, lad dem tænke over, hvorfor neutrinoer og positroner frigives på hvert trin. For studerende, der har brug for støtte, skal du klippe det færdige eksempel storyboard op og lade dem sætte brikkerne sammen i den rigtige rækkefølge. En anden idé er at få dine studerende til at lave forskellige beskrivende visualiseringer af forskellige fusionsreaktioner, såsom fusion af heliumkerner til dannelse af kulstofkerner.