Jít na vyhledávání

Jak funguje slunce?

Autor

Odpovídá: Jaroslav Koreš

Portrét Slunce – obrovské žhavé koule, uvolňující energii již více než 4 miliardy let (Zdroj: © lukszczepanski / stock.adobe.com)

Je zajímavé, že i když Slunce pozorujeme tisíce let, tak princip jeho fungování jsme správně popsali až na začátku 20. století. V průběhu bádání vědci zkoumali a vymýšleli různé teorie toho, v čem je zdroj energie této hvězdy. Jak spalování materiálů (např. uhlí), tak i prudké stlačování vedly k tomu, že Slunce by nemohlo svítit tolik (miliónů) let, kolik svítí. Až když jsme odkryli tajemství složení hmoty a zjistili, že atom není nedělitelný, ale že se skládá z dalších částic a až když A. Einstein v rámci speciální teorie relativity odvodil známý vztah E = m.c² jsme byli schopni reakci, která Slunci dodává energii, popsat. Tuto reakci nazýváme termojaderná fúze a je to „pohon“ všech hvězd a také původce velké části prvků, které na Zemi i ve Vesmíru pozorujeme.

Princip je vcelku jednoduchý – pokud sloučíme jádra dvou (i různých prvků), vznikne nám jádro prvku nového a uvolní se energie. Uvolněná energie je dle uvedeného Einsteinova vztahu vázána na to, že výsledné jádro je lehčí, než je součet hmotností obou počátečních jader. V reálném životě tuto zkušenost samozřejmě nemáme – pokud např. spojíme 2 kusy modelíny o hmotnosti 20 g, budeme mít jeden kus o hmotnosti 40 g. Jenže pokud bychom měli dokonalé váhy, zjistili bychom, že výsledný slepenec má hmotnost 39,99999999999.......... kg. Úbytek hmotnosti se projeví jako navýšení energie soustavy (berte, prosím, tento příklad jako velké zjednodušení).

Ve Slunci se slučují nejdříve 2 protony a vznikne z nich jádro izotopu vodíku (deuteria), pokud se 2 tyto izotopy vodíku opět spojí, vznikne z nich helium. Při této reakci se zachovává nukleonové číslo (tedy počet částic v jádrech všech prvků). Právě při spojování (fúzi) jader deuteria, ze kterých vznikne jádro helia, se uvolňuje velké množství energie, která následně ve formě záření ze Slunce odchází do Vesmíru. Pojem „velké množství“ je relativní – její hodnota je v našem světě zanedbatelná, ale v mikrosvětě je její hodnota významná. Navíc takovýchto reakcí proběhne za 1 sekundu na Slunci tolik, že dojde ke „spálení“ 600 milionů tun vodíku!

Tato jaderná reakce je pro nás zásadní: je (mimo jaderné elektrárny) zdrojem všech druhů elektráren. Palivo pro jaderné elektrárny vzniklo podobným způsobem (slučováním jader), rozdíl je v tom, že tyto reakce probíhaly až v poslední fázi života velmi těžkých hvězd.

Máš nějaký dotaz?

Pokud se chceš na něco zeptat, napiš nám e-mail s předmětem „Fyzikální poradna“ na adresu: poradna@svetenergie.cz

Vrátit se nahoru