核融合は宇宙で最もエネルギーの高いプロセスの 1 つであり、星の中心部でエネルギーを生成する上で中心的な役割を果たしています。 したがって、原子核の融合、つまり原子核が結合してより重い原子核を形成するには、微視的なスケールで作用する特定の基本的な力を克服するために膨大な量のエネルギーが必要です。 原子核を融合させるために克服しなければならない力は何ですか?
強力な核力は、4 つの基本的な力の中で最も強力です。強い相互作用の範囲は約 10^-15 メートル、つまり核子の大きさ (約 1 フェムトメートル) です。 この力は近距離では非常に強力であり、核内で核子を保持する役割を果たします。これは魅力的であり、陽子が互いに非常に接近している場合、陽子間の静電反発力を克服します。 この力がなければ、陽子は正の電荷のために互いに反発し、原子核内で一緒にいることはできません。ただし、この力は実際には数フェムトメートルを超えると作用しません。
したがって、2 つの陽子をくっつけるには、陽子を互いに非常に近づける必要があります。陽子同士が十分に近づくと（約 1 フェムトメートルの距離）、強い核力が作用します。 この力は引力であり、核内で核子 (陽子と中性子) を保持するように作用します。
注： :
強い相互作用は 1 に等しくなります (これが基準力です)。その結合定数は、電磁相互作用の約 100 倍、弱い相互作用の 100 万倍、重力の結合定数の 10^38 倍です。
クーロン力は、電荷 (電子、陽子、イオンなど) 間の相互作用を説明する自然界の基本的な力です。これは、正または負にかかわらず、電荷を帯びた物体にのみ適用されます。それは電磁気学の柱の 1 つを構成します。
陽子間には、陽子が正電荷を持っているため、反発静電力が遍在します。この力はより長い距離（強力な核力の数フェムトメートルをはるかに超えています）に作用し、いわゆる「核力」を生み出します。クーロン障壁。この障壁は、荷電原子核が低エネルギーで融合するのを妨げる主なエネルギー障害です。 これは 10^−2 に相当します (強力な核力と比較して)。
したがって、2 つの原子核が互いに近づくと、それらの相互作用位置エネルギーはクーロン反発によって増加し、核融合を達成するために超える必要がある最大値を通過します。
正に帯電した陽子は、互いに向かって静電反発力を及ぼします。クーロン力。 融合が起こるためには、この静電反発力に打ち勝つ必要があります。
そこには強力な核力非常に短い範囲、通常は 1 フェムトメートル程度で作用します。したがって、この力が作用するには原子核が非常に接近している必要があります。 強力な核力が引き継いで核融合を可能にするのに十分なほど原子核を近づけるには、かなりのエネルギーが必要です。
これら 2 つの力に打ち勝つために、核融合は非常に高速で、必要な運動エネルギーを提供するために非常に高い温度を必要とします。 このような状態は星の中心部で見られ、星の中心部では巨大な圧力がかかるため、温度は数千万度に達します。 このような高温では、物質は次のような状態になります。プラズマ、電子が原子核から分離され、原子核自体への動きがより自由になります。
物質の核心：陽子の秘められた謎 
電子がほとんど動かないのに電場が30万km/sで伝わる仕組み 
なぜ物質は物質をすり抜けないのか？ 
磁石：冷蔵庫の小さな磁石から浮上列車まで 
電子のスピンから磁気へ：ミニ磁石の出現 
自由電子：衝突する玉から踊る波へ 
水の異常性：宇宙で普通で豊富な分子
塵とは何か？棚に積もるものから惑星を構成するものまで
熱と温度：しばしば混同される2つの熱的概念
電弱力：電磁気力と弱い相互作用の統一
特殊相対性理論：新しい物理学の始まり
ヒッグス粒子：基本的な力の統一
量子もつれ：2つの粒子が1つになるとき！
ペンタクォーク：宇宙のパズルの新しいピース！
なぜ希ガスは希少なのか？
ブラウン運動：2つの世界をつなぐもの
アルベルト・アインシュタインの1905年の4つの論文
なぜ核融合はそんなに多くのエネルギーを必要とするのか？
ファインマンダイアグラムと素粒子物理学
星は鉄より重い元素を作ることができない：核の不安定性の壁のために
ベータ崩壊とは何か？
プランクの壁の理論
絶対真空はユートピアか？
巨大加速器：なぜLHCは世界で唯一なのか
ハドロンの世界：LHCから中性子星まで
アルファ、ベータ、ガンマ線：その違いを理解する
ナノ粒子の世界：見えない革命
シュレーディンガーの猫
永久インフレーション
波とは何か？
量子場理論：すべては場である
量子コンピュータ：科学的革命と技術的課題
ボーズ＝アインシュタイン凝縮
物理学における場の概念
確率の雲から粒子へ：量子力学における電子
エントロピーとは何か？無秩序と情報の核心への旅
ベータ崩壊とニュートリノ：質量とスピンの物語
时空：空間と時間の統合、この概念を理解する
時間の測定：科学的・技術的課題
物理定数と宇宙定数：すべての起源となる普遍的な数字
分光法：尽きることのない情報源
宇宙の化学コード：元素の存在比と起源
原子の大きさ
磁気と磁化：なぜ一部の物質は磁気を持つのか？
クォークとグルーオン：閉じ込めの物語
量子状態の重ね合わせ
アルファ崩壊（α）
電磁誘導の方程式
融合と分裂：2つの核反応、2つのエネルギー経路
古代の原子から現代の原子へ：原子モデルの探求
質量の起源：慣性と重力の間
原子核から電気へ：原子力発電所の解剖
コーヒー1杯を温めるのに何個の光子が必要か？
原子を見る：原子構造の探求
量子力学のトンネル効果
エントロピー：時間とは何か？
物質の12の粒子：サブアトミックスケールで宇宙を理解する
原子軌道：原子のイメージ
反物質：反粒子とそのエネルギーの謎
電荷とは何か？
私たちの物質は量子ではない！
なぜ燃料電池に水素を使用するのか？
ニュートンとアインシュタイン：同じ謎に対する2つのビジョン
陽子の質量はどこから来るのか？
アインシュタインの宇宙：相対論的重力理論の物理的基礎
1905年、静かな革命：アインシュタインが自然の法則を書き換えたとき
E=mc²の方程式は本当に何を意味するのか？
波と粒子の間：二重性の謎
水の超臨界状態：液体とガスの間、第四の相か？
量子力学とスピリチュアリティ：世界を見る別の方法