تسجيل الدخول

تسجيل

الاندماج النووي (في النجوم )

المؤلف:  جيمس بيني

المصدر:  الفيزياء الفلكية مقدمة قصرية جدا

الجزء والصفحة:  ص27

2026-06-29

58

تتألف الذرات من نواةٍ صغيرةٍ موجبة الشحنة محاطة بإلكترون أو أكثر يتحرَّك في مدارات تبعد نحو ^10-10متر عن النواة. تحتوي النواة على معظم كتلة الذرة رغم أن قطرها لا يتجاوز ^15-10  متر. عندما تتصادم ذرتان، تتشوَّه مدارات الإلكترونات بحيث يتغير توزيع الشحنة السالبة المحيطة بكل نواة، وتتأثر النوى بقوًى كهروستاتيكية تحرفُها عن مساراتها المستقيمة الأصلية. النتيجة هي أنه حتى تصادم الذرتَين مباشرة من غير المُرجَّح أن يؤدي إلى تصادم النوى أنفسها؛ لأن سرعاتها ستعكسها القوى الكهروستاتيكية قبل أن تُتاح للنوى فرصة الالتقاء. نوعًا ما، تُوفِّر إلكترونات الذرة تغليفًا متطورًا مضادًّا للصدمات للنواة، يحمي النواة بعناية في جميع الاصطدامات، باستثناء أكثرها شدة.

مع ارتفاع درجة الحرارة في مركز النجم قيد التكوُّن، تتحرك الذرات بسرعة أكبر وأكبر، ويزداد عنف اصطداماتها باستمرار. تُنزَع الإلكترونات تمامًا خارج الذرات، فتصبح المزيد والمزيد من النوى عارية. لا يزال من غير المُرجَّح أن تتصادم النوى في اتصالٍ مادي لأنها، كأجسام موجبة الشحنة، تتنافر كهروستاتيكيًّا. ولكن في النهاية تصبح الاصطدامات عنيفةً لدرجة أن بعض النوى المتصادمة تتلامس فعليًّا. وهنا تبدأ التفاعلات النووية في الحدوث.

تُطلِق التفاعلات النووية طاقةً أكبر بمليون مرة من التفاعلات الكيميائية التي تُزوِّد أجسامنا وسياراتنا بالطاقة. لذا فإن إطلاق الطاقة من خلال التفاعلات النووية في لُب السحابة هو بمثابة نقطة تحول. فسرعان ما تستقر الكثافة عند القيمة التي تطلق عندها التفاعلات النووية الطاقة بمعدَّل يساوي تمامًا معدَّل تسرُّب الحرارة نحو الخارج عَبْر الغِلاف الغازي الضخم؛ فإذا كان معدل إطلاق الطاقة أقل بقليل من معدل تسرُّبها، ينخفض الضغط المركزي، وينهار لُب السحابة، وترتفع درجة الحرارة والكثافة، ويزداد معدل التفاعلات النووية. وفي المقابل، إذا كانت التفاعلات النووية تطلق الطاقة بسرعة أكبر من قدرتها على التسرب، يرتفع الضغط المركزي، ويتمدد لُب السحابة، وتنخفض درجة الحرارة وكذلك معدل التفاعل النووي. وهكذا، يوفر إطلاق الطاقة النووية آلية استقرار ذاتية للنجم.