Solar interiör © 2010 HowStuffWorks.com I mitten av vårt solsystem finns en enorm kärnkraftsgenerator. Jorden kretsar runt denna massiva kropp på ett genomsnittligt avstånd på 93 miljoner miles (149,6 miljoner kilometer). Det är en stjärna vi kallar solen. Solen ger oss den energi som behövs för livet. Men kan forskare skapa en miniatyriserad version här på jorden?
Det är inte bara möjligt - det har redan gjorts. Om du tänker på en stjärna som en kärnfusionsmaskin, mänskligheten har dubblerat stjärnornas natur på jorden. Men denna uppenbarelse har kval. Exemplen på fusion här på jorden är i liten skala och varar högst bara några sekunder.
För att förstå hur forskare kan göra en stjärna, det är nödvändigt att lära sig vad stjärnor är gjorda av och hur fusion fungerar. Solen är cirka 75 procent väte och 24 procent helium. Tyngre element utgör den sista procenten av solens massa. Solens kärna är intensivt varm - temperaturerna är högre än 15 miljoner grader Kelvin (nästan 27 miljoner grader Fahrenheit eller knappt 15 miljoner grader Celsius).
Vid dessa temperaturer, väteatomerna tar upp så mycket energi att de smälter samman. Det här är ingen trivial fråga. Kärnan i en väteatom är en enda proton. För att smälta ihop två protoner krävs tillräckligt med energi för att övervinna elektromagnetisk kraft. Det beror på att protoner är positivt laddade. Om du är bekant med magneter, du vet att liknande avgifter stöter bort varandra. Men om du har tillräckligt med energi för att övervinna denna kraft, du kan smälta ihop de två kärnorna till en.
Det du sitter kvar med efter den här första fusionen är deuterium , en isotop av väte. Det är en atom med en proton och en neutron. Genom att smälta deuterium med väte skapas helium-3. Genom att smälta ihop två helium-3-atomer skapas helium-4 och två väteatomer. Om du bryter ner allt det här, det betyder i huvudsak att fyra väteatomer smälter samman för att skapa en enda helium-4-atom.
Här spelar energi in. En helium-4-atom har mindre massa än fyra väteatomer tillsammans. Så vart tar den extra massan vägen? Det omvandlas till energi. Och som Einsteins berömda ekvation berättar för oss, energi är lika med massan av ett objekt gånger ljusets hastighet i kvadrat. Det betyder att massan av den minsta partikeln motsvarar en enorm mängd energi.
Så hur kan forskare skapa en stjärna?
Den nationella sfäriska Torus Experiment -fusionsreaktorn vid Princeton University Plasma Physics Laboratory. AP Photo/Princeton University Plasma Physics Laboratory Att skapa tillräckligt med energi för att övervinna elektromagnetisk kraft är inte lätt men USA lyckades göra det den 1 november, 1952. Det var då Ivy Mike, världens första vätebomb, detonerade på Elugelab Island. Bomben hade två etapper. Den första etappen var en klyvningsbomb. Fission är processen att dela upp en kärna. Det är den typ av bomb som USA använde på Nagasaki och Hiroshima för att avsluta andra världskriget.
Klyvningsbombelementet i Ivy Mike var nödvändigt för att skapa den enorma mängd energi som krävs för att övervinna vätgas elektromagnetiska kraft för att smälta det till helium. Värme från den första explosionen överfördes genom bombens blyhölje till en kolv som innehåller flytande deuterium. En plutoniumstav inuti kolven fungerade som tändning för fusionsreaktionen.
Den resulterande explosionen var 10,4 megaton stor. Det utplånade ön helt, efterlämnar en krater 164 fot djup (nästan 50 meter) och 1,2 miles (1,9 kilometer) tvärs över [källa:Brookings Institution]. För en kort stund, mannen hade utnyttjat stjärnornas kraft för att skapa ett vapen med enorm kraft. Den termonukleära åldern hade börjat.
Laboratorier runt om i världen försöker nu hitta ett sätt att utnyttja fusion som energikälla. Om de kan hitta ett sätt att skapa hållbara och kontrollerbara reaktioner, forskare kan använda fusion för att ge enorma mängder kraft i miljontals år. Det råder ingen brist på bränsle - väte är gott och haven har stora mängder deuterium.
Men att komma till den punkt där vi kan utnyttja fusion för makt kommer att ta år av forskning och miljarder dollar i resurser. Mängden effekt som krävs för att initiera fusion i kombination med den intensiva värme som skapas av händelsen gör det svårt att bygga en anläggning som kan innehålla en reaktion. Vissa forskare tittar på massiva lasrar som ett sätt att tända en fusionshändelse. Andra undersöker alternativ med plasma - materiens fjärde tillstånd. Men ingen har låst upp hemligheten ännu.
Så, vi kan skapa en stjärna på jorden - åtminstone för en kort tid. Men det återstår att se om vi kan upprätthålla en sådan skapelse och utnyttja dess häpnadsväckande energi.
Lär dig mer om stjärnor och energi genom att följa länkarna på nästa sida.
Det är Cold Fusion, BebisMedan värme används för att övervinna elektromagnetisk kraft är ett sätt att uppnå fusion, vissa forskare undersöker möjligheten att använda kemiska och kärnreaktioner som inte kräver så intensiv värme. Det heter kall fusion . Men kall fusion har ett PR -problem - ett tidigt (tydligen framgångsrikt) experiment blev senare föremål för hån och anklagelser om bedrägeri och inkompetens. Kall fusion kan fortfarande vara en möjlighet, men forskare måste arbeta extra hårt för att övertyga skeptiker.
