Tepelná energie z jaderné fúze.

Může z jaderné fúze vzniknout tepelná energie? Je tato teorie reálná, nebo teplo vzniká úplně jinak. Na tyto a jiné otázky se pokusím odpovědět.

Jaderná fúze

Jaderná či nukleární fúze je typ jaderné reakce, při které dochází ke slučování atomových jader lehčích prvků v jádra těžších prvků a zároveň k uvolnění energie. Termojaderná fúze probíhající za vysokých teplot je zdrojem energie většiny hvězd včetně Slunce. Jaderná fúze je v principu opakem štěpení jader těžkých prvků.

Proti slučování jader působí odpudivá elektrická interakce (obě jádra jsou kladně nabitá). Dostanou-li se však lehká jádra dostatečně blízko k sobě, aby překonaly Coulombovu bariéru, převládne nad elektrickou silou přitažlivá jaderná síla a obě jádra se sloučí. Rozdíl mezi klidovými hmotnostmi jader před a po sloučení se uvolní ve formě energie.   Wikipedie.

Obrázek 1)  Wikipedie

Na obrázku 1) je nakresleno, jak probíhá jaderná fúze ve hvězdách včetně slunce. Prostě dvě jádra vodíku do sebe křapnou a je tepelná energie na světě. Je tomu opravdu tak, nebo si to autor představuje jako Hurvínek válku.

Samozřejmě je to nesmysl, protože žádná energie nevznikne z ničeho, ale ani z nějaké hmoty, protože energie je pohyb hmoty a to pohyb zrychlený.

Představa, že se jádra přitahují a součastně odpuzují, ( jak se uvádí ve Wikipedii) je naprostý nesmysl, protože dvě protichůdné síly pocházející ze stejného místa je kolosální blud.

Abychom pochopili, jak vzniká teplo ve hvězdách, měli bychom si zopakovat co teplo je a jak vzniká.7. TEPLO
Vznik a šíření tepla byl pro fyziky ten nejzapeklitější oříšek. Až na základě Brownova pohybu, došli vědci k teorii, že teplo může způsobovat kmitání molekul a atomů. Kmitání molekul kolem rovno-vážné polohy však nevysvětlovalo, jakým způsobem si molekuly vyměňují energii. Proto došlo k další teorii, teorii dokonalého plynu, kdy si vědci představovali molekuly jako stejně velké koule, velmi pružné, které neustále narážejí jedna do druhé a tím si vyměňují kinetickou energii. Tato teorie zase nevysvětlovala, proč se při různých teplotách materiál roztahuje nebo smršťuje. Tato teorie dostala poslední ránu, když se zjistilo, že teplé předměty vyzařují elektromagnetické vlny, které se šíří i vzduchoprázdnem. K vysvětlení tepla se musíme opět vrátit k fotonovému éteru a začít u atomu. Že každý atom se skládá z jádra a elektronového obalu, je dnes známé. Jak rotují a obíhají elektrony kolem jádra a vytvářejí elektromagnetické vlny, které jsou při určitém kmitočtu podstatou světla, jsem již popsal v kapitole o světle. Jak to vypadá s jádrem atomu? Většinou se atomové jádro kreslí jako statické, čili nehybné. Opak je pravdou. Jádro každého atomu rotuje kolem své osy vysokou úhlovou rychlostí. Tato rotace dosahuje při normální pokojové teplotě až několik miliard otáček za sekundu. Je to způsobeno neustálým bombardováním fotonů, at' už nahodilým, to je bez vln, nebo harmonickým, způsobené dopadem tepelných vln, které přicházejí od ostatních atomových jader. Na tomto místě jsem si vzpomněl na oponenta z katedry experimentální fyziky Univerzity Palackého, který vznesl námitku proti mé teorii. Námitka spočívala v tom, že při neustálém dopadu miliard fotonů na těleso, na atomové jádro nebo i na proton by se zákonitě muselo rozžhavit. Tady mě napadla otázka, jakou teplotu má atomové jádro uvnitř, při různých teplotách celkového materiálu? Odpověd' je velmi jednoduchá: Žádnou! Je úplně jedno, jestli materiál složený z atomů má teplotu 10° K nebo 1 000° K. Teplo je pouze energetický stav atomového jádra a záleží na tom, jakou rychlostí se jádro otáčí kolem své osy. Je to pouze interakce mezi atomovým jádrem a fotonovým éterem. Při pomalé rotaci jádra převažuje množství dopadnutých fotonů před odraženými. Můžeme říci, že těleso je teplé nebo i žhavé. Závěrem mohu říci, že teplo je pouze elektromagnetické vlnění, způsobené rotací atomových jader. Dochází ke generování studené energie fotonového éteru na energii tepelnou. Rozdíl je jen v tom, že energie fotonového éteru je studená, vlny jsou postupné podélné, nebo stojaté, kdežto tepelnou energii přenášejí vlny rotační, šroubovitého typu.Zdroj: https://maksa.blog.idnes.cz/blog.aspx?c=492558

Nyní, když jsme si vyjasnili, co je teplo a jak vzniká, můžeme si uvézt několik příkladů, jak se dá zvýšit teplota hmoty, ve které již nějaké teplo je. V nauce o teplu se dovíme, jak se teplo šíří, ale podstatné je, že teplo se šíří vždy zářením od jednoho atomového jádra k druhému, tedy od teplejšího jádra k studenějšímu. Pokud již nenásleduje v cestě žádné jádro, pak  tepelné vlny  mizí ve vesmíru.

        Jak můžeme zvýšit teplotu hmoty.

Jednoduše zvýšíme teplotu zářením, které dobře známe z kuchyně. Dále tlakem (když stlačujeme plyn) a to je základ každé hvězdy, ale i našeho Slunce.

Důležitým mezníkem pro pochopení Slunce se stal objev spektrometrie, díky němuž došlo k určení chemického složení Slunce. Postupně se začalo předpokládat, že hlavním energetickým zdrojem Slunce je jaderná reakce, a tak se začaly vést debaty o formě této jaderné reakce, zda se tedy jedná o slučování (fúzi), nebo o štěpení. Až v roce 1938 navrhl německý fyzik Hans Bethe jadernou fúzi jako energetický zdroj Slunce. Tato teorie byla definitivně potvrzena až v roce 2002. Wikipedie

  Může být zdrojem energie hmota? Nemůže, protože energie je pohyb hmoty a to zrychlený. Tak kde se bere tepelná energie Slunce? Energie může vzniknout pouze z jiné energie. Jediná energie, která připadá v úvahu je gravitační energie, která stlačuje ohromné množství vodíku a tím se plyn zahřívá.

Ve druhé polovině 19. století bylo Slunce a další hvězdy velmi intenzivně studovány, jelikož zde platila vzájemná provázanost. Nové objevy u Slunce pomáhaly vědcům pochopit procesy, které se odehrávají v jiných hvězdách a opačně. Příčina jeho záření ale přes veškerou námahu zůstávala dlouho nejasná. Jedna z hypotéz vyslovená skotským inženýrem Johnem Waterstonem předpokládala, že vyzářená energie pochází z gravitační kontrakce Slunce.   Wikipedie.Slunce.  Foto Wikipedie.

Přesto, že byla hypotéza pana Waterstona zavrhnuta, odpovídá nejlépe Newtonovské fyzice. Při stlačování plynu se dostávají molekuly, atomy a tedy i atomová jádra blíže k sobě a tím probíhá intenzivnější interakce, mezi atomovými jádry, které se roztáčejí na vyšší a vyšší otáčky, tedy se zvyšuje kinetická energie jader, od kterých se šíří tepelné vlny. Je to logický proces, kdy studená gravitační energie prostoru se mění na tepelnou energii.

      Pokud gravitační tlak ve hvězdě stoupá, dostávají se rotující protony stále blíže k sobě a tím vzrůstá teplota plazmy. Pokusně můžeme dosáhnout teploty mnoha tisíců stupnů, takže stačený plyn již svítí, aniž dochází k fúzi. Jestliže tlak ve hvězdě dále stoupá, začnou rotující protony se navzájem obíhat, čímž se teplota plazmy ještě zvyšuje. Gravitační tlak je stále vyšší, jak se protony přibližují a to s druhou mocninou vzdálenosti. Jako protitlak působí tepelné vlny, které se generují od rotujících protonů.

     Dostali jsme se do fáze, kdy rotující a revoltující protony jsou již tak blízko sebe, že musí zákonitě dojít ke kontaktu. Co se stane, když se dva rotující a revoltující protony dotknou? Nastane fúze, to je začne prudké brždění, protože i když protony mají stejný směr rotace, je vzájemný pohyb protisměrný. Při kontaktu dvou protonů se veškerá rotace a revoluce zastaví a gravitační síla již nedovolí, aby se od sebe vzdálili. Protože toto nové jádro, v počátku již nerotuje, zmizí i tepelná odpudivá síla. Pokud proběhne ve hvězdě taková fúze najednou, zhroutí se hvězda do středu a tím vznikne mnohonásobný tlak uprostřed a hvězda exploduje.   

Zbytky Keplerovy supernovy, SN 1604.   Wikipedie

     Tokamak inter.

. První fúzní reaktory začali vědci navrhovat již před šedesáti lety. Žádný reaktor nedosáhl účinnost jedna, takže se jedná spíše o spotřebiče Kde se stala chyba? Fúzní reaktory vědci srovnávají se sluncem. A tady je ten zakopaný pes, protože ve slunci stlačuje plyn gravitace, tedy energie pocházející z vesmíru a ta je nekonečná. K fúzi je zapotřebí tlak a ne vakuum. Pokud chceme energii získat musíme energii dodat

 

Proč " fúze funguje" u vodíkové bomby, ale ve fúzním reaktoru ne?

 Aby mohla proběhnout "fúze" při vodíkové explozi, musí být něčím zažehnuta. K zážehu se použije atomový ( nukleární) výbuch, který vytvoří nejen teplo, ale hlavně gigantický tlak. Že stlačováním plynu stoupá teplota jsem již popsal v článku o tepelných čerpadlech   https://maksa.blog.idnes.cz/blog.aspx?c=688637  Při zážehu nukleární rozbušky vznikne gigantický tlak, který způsobí mnohonásobné zahřátí vodíku, čímž se tlak ještě vynásobí. Proto je vodíková bomba tak destruktivní. A  co fúze ? Ta tam může vzniknout, ale na zvýšení energie nemá žádný vliv.

        Již více, než 70 let se vědci pokoušejí získat z fúze energii, ale marně. Vždy musí dodat více energie, než do ní vloží. Staví stále větší a větší fúzní reaktory, které stojí miliardy euro, ale výsledek nulový. Je to jednoznačný důkaz, že z fúze více energie získat nelze. To už věděl pan Newton před 400 lety na rozdíl od dnešních "géniů" Zákon o zachování hmoty a energie oblafnout nelze .