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水素原子の融合はいつ起こりますか?

水素原子の融合は、いくつかの特定の状況で起こります:

* 星: 星のコア内の膨大な圧力と熱により、水素原子が静電反発を克服し、融合させます。核融合と呼ばれるこのプロセスは、膨大な量のエネルギーを放出し、星の主要なエネルギー源です。

* 核兵器: 熱核兵器(水素爆弾)は、核分裂爆発を使用して、融合が発生するために必要な高温と圧力を作成します。このプロセスは、核分裂武器よりもはるかに破壊的です。

* 実験融合反応器: 科学者は、実験室の環境で制御された融合を達成するための方法を積極的に研究および開発しています。 これは、潜在的に清潔でほとんど無限のエネルギー源を提供する可能性があります。

基本プロセス:

融合は、2つの水素核(陽子)がそれらの間の強い静電反発を克服するのに十分なエネルギーと衝突するときに発生します。これにより、より重い核が生成され、プロセスでエネルギーが放出されます。星の最も一般的な融合反応は、プロトンプロトンチェーンです。

* ステップ1: 2つのプロトンは融合して重水素核(1つのプロトンと1つの中性子)を形成し、ポジトロン(反物質電子)とニュートリノを放出します。

* ステップ2: 重水素核とプロトン融合は、ヘリウム3核(2つの陽子と1つの中性子)を形成し、ガンマ線を放出します。

* ステップ3: 2つのヘリウム-3核は融合してヘリウム4核(2つの陽子と2つの中性子)を形成し、2つのプロトンを放出します。

必要な条件:

* 高温: 正の帯電した陽子間の静電反発を克服するには、非常に高い温度(摂氏数百万度)が必要です。

* 高圧: 星の核となるような密な環境は、陽子を融合するのに十分なほど近くに強制するために必要です。

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