Güneş Enerjisinin Kaynağı Nedir?
Dünya'daki yaşamın kaynağı olan güneş enerjisi çekirdek tepkimeleri sonucu üretilir. Çekirdek tepkimeleri bir atomun başka bir atoma dönüştüğü süreçlerdir.
Güneş'in kütlesinin %73'ünü hidrojen, %25'ini helyum, geri kalan kısmını ise diğer elementler oluşturuyor. Güneş'te meydana gelen çekirdek tepkimeleri sırasında hidrojen helyuma dönüşür ve bu sırada bir miktar enerji üretilir. Birkaç basamakta gerçekleşen tepkimenin ilk aşaması şudur:
hidrojen + hidrojen → döteryum + nötrino.
Bu çekirdek tepkimesi sırasında iki hidrojen atomu birleşerek bir döteryum (bir proton ve bir nötrondan oluşan bir hidrojen atomu) oluşturur. Bu sırada kütlesiz bir parçacık olan nötrino salınır.
İkinci basamakta bir hidrojen atomu bir döteryum atomu ile birleşerek kararsız (çekirdek tepkimeleriyle başka atomlara dönüşmeye yatkın) bir helyum-3 çekirdeği oluşturur:
döteryum + hidrojen → helyum-3.
Helyum-3, çekirdeğinde sadece bir proton olan bir helyum atomudur. Kararsız iki helyum-3 atomunun birleşmesiyle güneş enerjisinin kaynağı olan çekirdek tepkimeleri tamamlanır:
helyum-3 + helyum-3 → helyum-4 + hidrojen + hidrojen.
Bu tepkime sonucunda oluşan helyum-4, çekirdeğinde iki proton olan kararlı (çekirdek tepkimelerine girmeye karşı isteksiz) bir atomdur. Üç basamakta gerçekleşen çekirdek tepkimeleri şu şekilde özetlenebilir:
4 hidrojen → helyum-4 + 2 nötrino.
Bu süreç sonunda oluşan ürünlerin kütlesi, tepkimeye giren dört hidrojen atomunun kütlesinden daha azdır. Kütledeki bu azalma E = mc2 formülüne göre enerjiye dönüşür. Güneş'te meydana gelen çekirdek tepkimeleri ile her saniye yaklaşık dört milyon ton kütle enerjiye dönüşüyor. Toplam kütlesi yaklaşık 2 x 1030 kilogram olan Güneş'in yaklaşık 5 milyar yıl daha bu şekilde enerji üretmeye devam edeceği düşünülüyor.
