Wat Is Fire?

Dit is een chemische reactie die het element zuurstof gebruikt om andere elementen te oxideren. Meestal verbranden we organische verbindingen, die koolstof bevatten, en het resultaat is de productie van kooldioxide en water. In deze gevallen is het element zuurstof gecombineerd met de koolstof en waterstof in de verbindingen die worden verbrand om de nieuwe verbindingen te vormen, maar er zijn geen nieuwe elementen gevormd.

Het is belangrijk te begrijpen dat de basisbouwstenen van de elementen onveranderd zijn gebleven, dat hoewel de combinatie van koolstof en zuurstof kooldioxide heeft geproduceerd, er nog steeds zowel koolstof als zuurstof in die verbinding aanwezig is. De actie van het kammen van de twee elementen heeft energie vrijgegeven in de vorm van zowel licht als warmte, net als de zon, maar de elementen blijven intact en onveranderd.dit vuur kan langzaam en gelijkmatig branden, zoals bij houtskoolbriketten, of snel en heftig zoals bij dynamiet of benzine. Hoe snel het ook brandt, het is nog steeds een chemische reactie en de vrijgekomen energie is daardoor vrij beperkt.

Wat is Zonnefusie?

de zon “brandt” met een fusie “vuur”, maar wat betekent dat? We hebben al gekeken naar de chemische reactie tussen zuurstof en andere elementen of chemische verbindingen die licht en warmte produceren, maar fusie is veel anders.

herinner je je de alchemisten van honderden jaren geleden? Wiens doel was om gewoon ijzer in goud te veranderen? Ze hadden basische chemie ontdekt, waarbij de ene verbinding in een andere kon worden veranderd, maar binnen de afzonderlijke elementen was er niets veranderd. Ze hadden nog steeds de originele elementen, hoewel de verschillende combinaties van elementen verschillende verbindingen produceerden. Ze hadden een nucleaire reactie nodig, niet een chemische, om het ene element (ijzer) te veranderen in een ander (goud).

de fusie die we in onze zon zien is het resultaat van zo ‘ n kernreactie; vier waterstofatomen (een element) combineren tot één heliumatoom (een ander basiselement). Er is geen waterstof meer; geen verbinding die dat element nog bevat. Het is allemaal helium geworden door een nucleaire reactie en de resulterende energieafgifte is enorm in vergelijking met een chemische brand. Het eigenlijke proces is ingewikkelder, met verschillende tussenstappen, maar het komt neer op het feit dat waterstof wordt omgezet in helium en veel energie.

het is niet eenvoudig om deze massieve zonneoven in stand te houden, om hem “brandend”te houden. Het vereist ongelooflijke temperaturen en druk om waterstof te overtuigen om te fuseren tot helium; de zon bereikt het door de pure kracht van de zwaartekracht die zijn enorme grootte produceert.

De mensheid heeft geleerd om een fusiereactie te produceren, maar alleen een ongecontroleerde reactie in de vorm van een bom – de waterstofbom gebruikt fusie op dezelfde fundamentele manier als de zon. Op een dag zullen we misschien leren om de reactie te beheersen die gebruikt wordt in de oven van het universum – een verheven doel, maar een waar we zeker van kunnen profiteren. Onbeperkte energie zonder vervuiling of afvalproducten is iets wat we absoluut nodig hebben met onze onverzadigbare honger naar meer en meer energie.

de zon bestaat voornamelijk uit waterstof en het fusieproduct van helium, maar verbruikt ongeveer 600 miljoen ton waterstof per seconde. Dit verbruik van 600 miljoen ton produceert slechts 596 ton helium; de overgebleven 4 miljoen ton massa verschijnt als energie zoals Einstein voorspelde met zijn beroemde Formule E = MC^2. Energie = massa maal de snelheid van het licht in het kwadraat; dat is veel energie wanneer 4 miljoen ton per seconde wordt omgezet!

op een dag zal de zon geen waterstof meer hebben, maar zelfs dat zal de fusiereactie niet stoppen; het is mogelijk om zwaardere elementen, waaronder helium, te versmelten tot steeds zwaardere en zwaardere elementen. Het einde wordt alleen bereikt wanneer de zonnen kern wordt omgezet in koolstof – als koolstof niet kan worden gecomprimeerd verdere fusie zal stoppen. Als die tijd komt zal onze zon sterven, langzaam afkoelen en het zonnestelsel zal voor altijd koud worden, maar het proces van het sterven van een ster is lang en lang en zal pas over 5 miljard jaar beginnen.

dus, zie je, er is echt geen mysterie over hoe de zon kan branden zonder zuurstof, omdat het helemaal niet “brandt”. Wat we “vuur” in de zon noemen is in plaats daarvan een zeer krachtige en complexe nucleaire reactie die niets te maken heeft met zuurstof of zelfs de chemische reactie die we “branden”noemen.