การหลอมนิวเคลียสและโซโนลูมิเนสเซนส์

ทางลัด: ความแตกต่างความคล้ายคลึงกันค่าสัมประสิทธิ์การเปรียบเทียบ Jaccardการอ้างอิง

ความแตกต่างระหว่าง การหลอมนิวเคลียสและโซโนลูมิเนสเซนส์

การหลอมนิวเคลียส vs. โซโนลูมิเนสเซนส์

้นโค้งพลังงานยึดเหนี่ยวนิวเคลียส, นิวคลีออน (หมายถึงองค์ประกอบของนิวเคลียส หมายถึงโปรตอนหรือนิวตรอน) ที่มีมวลสูงถึง Iron-56 โดยทั่วไปจะปลดปล่อยพลังงานออกมา ส่วนพวกที่หนักกว่านั้นโดยทั่วไปจะดูดซับพลังงาน ดวงอาทิตย์จะผลิตพลังงานออกมาโดยการหลอมนิวเคลียสของไฮโดรเจนจนกลายเป็นฮีเลียม ในแกนกลางของมัน ดวงอาทิตย์จะหลอมไฮโดรเจน 620 ล้านเมตริกตันทุกวินาที การหลอมนิวเคลียส (nuclear fusion) ในทางฟิสิกส์นิวเคลียร์ เป็นปฏิกิริยานิวเคลียร์อย่างหนึ่งที่นิวเคลียสของอะตอมหนึ่งตัวหรือมากกว่าเข้ามาอยู่ใกล้กัน แล้วชนกันที่ความเร็วสูง รวมตัวกันกลายเป็นนิวเคลียสของอะตอมใหม่ที่หนักขึ้น ในระหว่างกระบวนการนี้ มวลของมันจะไม่เท่าเดิมเพราะมวลบางส่วนของนิวเคลียสที่รวมต้วจะถูกเปลี่ยนไปเป็นพลังงานโปรตอน การหลอมนิวเคลียสสองนิวเคลียสที่มีมวลต่ำกว่าเหล็ก-56 (ที่ พร้อมกับนิกเกิล-62 มีพลังงานยึดเหนี่ยวต่อนิวคลีออนที่ใหญ่ที่สุด) โดยทั่วไปจะปลดปล่อยพลังงานออกมา ในขณะที่การหลอมนิวเคลียสที่หนักกว่าเหล็กจะ "ดูดซับ" พลังงาน การทำงานที่ตรงกันข้ามเรียกว่า "การแบ่งแยกนิวเคลียส" ซึ่งหมายความว่าโดยทั่วไปองค์ประกอบที่เบากว่าเท่านั้นที่สามารถหลอม เช่นไฮโดรเจนและฮีเลียม และในทำนองเดียวกันโดยทั่วไปองค์ประกอบที่หนักกว่าเท่านั้นที่สามารถแบ่งแยกได้ เช่นยูเรเนียมและพลูโทเนียม มีเหตุการณ์ทางดาราศาสตร์แบบสุดขั้วอย่างมากที่สามารถนำไปสู่​​ช่วงเวลาสั้น ๆ ของการหลอมด้วยนิวเคลียสที่หนักกว่า นี้เป็นกระบวนการที่ก่อให้เกิด nucleosynthesis ที่เป็นการสร้างธาตุหนักในช่วงเหตุการณ์ที่เรียกว่ามหานวดารา หลังการค้นพบ "อุโมงค์ควอนตัม" โดยนักฟิสิกส์ นายฟรีดริช ฮุนท์ ในปี 1929 นายโรเบิร์ต แอตกินสันและนายฟริตซ์ Houtermans ใช้มวลขององค์ประกอบเบาที่วัดได้ในการคาดการณ์ว่าจำนวนมากของพลังงานสามารถที่จะถูกปลดปล่อยจากการทำหลอมนิวเคลียสขนาดเล็ก การหลอมในห้องปฏิบัติการของไอโซโทปของไฮโดรเจน เมื่อสร้างขึ้นระหว่างการทดลองการแปรนิวเคลียสโดยเออร์เนสต์ รัทเทอร์ฟอร์ด ที่ได้ดำเนินการมาหลายปีก่อนหน้านี้ ก็ประสบความสำเร็จเป็นครั้งแรกโดยนายมาร์ค Oliphant ในปี 1932 ในช่วงที่เหลือของทศวรรษนั้น ขั้นตอนของวงจรหลักของการหลอมนิวเคลียสในดวงดาวได้รับการทำงานโดยนายฮันส์ Bethe การวิจัยในหลอมเพื่อวัตถุประสงค์ทางทหารเริ่มต้นขึ้นในช่วงต้นของทศวรรษที่ 1940 เมื่อเป็นส่วนหนึ่งของโครงการแมนแฮตตัน การหลอมก็ประสบความสำเร็จในปี 1951 ด้วยการทดสอบนิวเคลียร์แบบ "รายการเรือนกระจก" การหลอมนิวเคลียสในขนาดที่ใหญ่ในการระเบิดครั้งหนึ่งได้มีการดำเนินการครั้งแรกในวันที่ 1 พฤศจิกายน 1952 ในการทดสอบระเบิดไฮโดรเจนรหัสไอวีไมก์ (Ivy Mike) การวิจัยเพื่อการพัฒนา thermonuclear fusion ที่ควบคุมได้สำหรับวัตถุประสงค์ทางพลเรือนก็ได้เริ่มขึ้นอย่างจริงจังในปี 1950 เช่นกัน และยังคงเป็นไปจนทุกวันนี้. โซโนลูมิเนสเซนต์ โซโนลูมิเนสเซนต์ (sonoluminescence) เป็นปรากฏการณ์ที่ของเหลว เช่น น้ำ แอลกอฮอล์ ได้รับการกระตุ้นจากทรานส์ดิวเซอร์ในลักษณะของการสั่นที่ความถี่สูง เพื่อให้เกิดคลื่นนิ่งในภาชนะที่บรรจุของเหลวนั้นๆ โดยที่ฟองอากาศสามารถใส่เข้าไปในภาชนะได้หลายวิธี เช่นการใช้ลวดความร้อนเพื่อเปลี่ยนน้ำบางส่วนให้กลายเป็นไอ (ทำให้เกิดฟองอากาศขึ้น) หรือจะใช้หลอดเข็มฉีดยาฉีดอากาศเข้าไป เมื่อเกิดฟองอากาศขึ้นแล้ว ฟองอากาศนี้ปกติจะลอยขึ้นสู่ผิวน้ำ แต่เนื่องจากมีการกระตุ้นด้วยทรานส์ดิวเซอร์ หรือคลื่นเสียง ซึ่งเป็นคลื่นความดัน ทำให้ฟองอากาศที่เกิดขึ้น สามารถอยู่ในน้ำได้โดยอาศัยหลักการสมดุลของแรงลอยตัวและแรงกดจากคลื่นความดัน เมื่อฟองอากาศถูกจับนิ่งอยู่ตรงกลางของภาชนะ การเพิ่มแอมพลิจูดของคลื่นเสียงจะไม่ทำให้ความสมดุลของแรงเสียไป แต่จะไปบีบอัดฟองอากาศที่จับส่งผลให้ขนาดของฟองอากาศเล็กลงจนกระทั่งแหลกสลายไป ขณะที่ฟองอากาศกำลังแหลกสลาย ก็จะปล่อยพลังงานออกมาในรูปของโฟตอนหรือแสง การเกิดโซโนลูมิเนสเซนส์นี้ไม่ได้เกิดขึ้นเพียงครั้งเดียว แต่จะเกิดขึ้นได้อีก เนื่องจากอากาศจะกลับมารวมตัวกันใหม่เป็นฟองอากาศ โดยแสงที่ปล่อยออกมาจะอยู่ในระดับพิโควินาทีซึ่งสั้นมาก ทำให้มองเห็นแสงเป็นลักษณะต่อเนื่อง ทฤษฎีการเกิดโซโนลูมิเนสเซนส์นั้นยังเป็นที่ถกเถียงกันอยู่ บ้างก็ว่าเป็นผลจากคลื่นกระแทก (shock wave) ที่เกิดขึ้นขณะที่ฟองอากาศแหลกสลาย บ้างก็ว่าเป็นพลาสม่า (plasma) และบางส่วนที่คิดว่าเป็นปรากฏการณ์ฟิวชั่น ก็นำปรากฏการณ์นี้ไปพัฒนาต่อเพื่อให้ได้แหล่งพลังงานแบบนิวเคลียร์ฟิวชั่นในด้านของฟิวชั่นได้มีการทดลองพิสูจน์โดยการตรวจวัด นิวตริโน ซึ่งเป็นผลพลอยได้จากการรวมตัวกันของไฮโดรเจนอะตอม โดยนักวิจัยของศูนย์วิจัยแห่งชาติ Oak Ridge ของสหรัฐอเมริกา หมวดหมู่:ปัญหาทางฟิสิกส์ที่ยังแก้ไม่ได้ หมวดหมู่:ฟิสิกส์.