P-P Chain ปฏิกิริยาห่วงโซโปรตอน-โปรตอน

p-p-chain-thumnailหนึ่งในปฏิกิริยาฟิวชั่นที่น่าสนใจคือห่วงโซปฏิกิริยาโปรตอน-โปรตอน นั่นเอง ห่วงโซ่ปฏิกิริยาโปรตอน-โปรตอนจัดเป็นปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชั่นชนิดหนึ่ง ซึ่งเป็นปฏิกิริยาที่ดาวกฤษ์ที่มีขนาดเท่ากับหรือเล็กกว่าดวงอาทิตย์ ซึ่งปฏิกิริยาฟิวชั่นที่เกิดขึ้นจะคายพลังงานออกมาสู่สภาพแวดล้อม

ปฏิกิริยาห่วงโซโปรตอน-โปรตอน หรือ P-P Chain เป็นปฏิกิริยานิวเคลียร์ประเภทฟิวชั่น คือเป็นปฏิกิริยาที่เกิดการรวมตัวกันของอะตอมที่มีขนาดเล็กหรือน้ำหนักเบา แล้วออกมาเป็นอะตอมของธาตุขนาดใหญ่หรือมีน้ำหนักมากขึ้น โดยที่ผลรวมของเลขอะตอมก่อนและหลังการเกิดปฏิกิริยานั้นมีค่าเท่ากันเสมอ แต่ปฏิกิริยาห่วงโซโปรตอน-โปรตอนเป็นการกล่าวถึงปฏิกิริยาฟิวชั่นของอะตอมไฮโดรเจนสองตัวที่มาเกิดการฟิวชั่นกัน ได้เป็นฮีเลียมอะตอมออกมาเพียงสมการเดียวเท่านั้น  โดยรูปแบบของสมการคือ

21H +21H à32He +10n+3.3 Mev

จากสมการด้านบนเป็นสมการปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชั่นของไฮโดรเจนอะตอม 2 อะตอม ที่ชนกันเกิดเป็นฮีเลียมอะตอม แต่ฮีเลียมอะตอมที่เกิดขึ้นมานั้นไม่เสถียรเนื่องจากมีจำนวนนิวตรอนน้อยกว่าปกติ (ปกติฮีเลียมที่เสถียรจะมีนิวตรอนเท่ากับสี่) เนื่องจากสภาพที่ไม่เสถียรของอะตอมฮีเลียมจึงทำให้ปฏิกิริยานี้เกิดการคายพลังงานออกมา

ซึ่งปฏิกิริยาห่วงโซโปรตอน-โปรตอนนี้เป็นปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นที่ดวงอาทิตย์เนื่องจากดวงอาทิตย์นั้นปกคลุมได้ด้วยกลุ่มแก๊สไฮโดรเจน  และการที่มีจำนวนแก๊สไฮโดรเจนจำนวนมาก ดังนั้นเมื่อแก๊สได้รับแรงโน้มถ่วงอันมหาศาลจากดวงอาทิตย์  จึงทำให้แก๊สเกิดการวิ่งชนกันและแรงดังกล่าวก็มีค่ามากเพียงพอที่จะทำให้เกิดปฏิกิริยาห่วงโซโปรตอน-โปรตอนได้ และจากสมการข้างต้นเราจะพบว่าเมื่อเกิดปฏิกิริยาแล้วจะมีการคายพลังงานออกมา  พลังงานนี้เองที่เป็นแหล่งพลังงานหลักของดวงอาทิตย์ ที่ใช้ให้การปล่อยพลังงานมาสู่โลกและดาวในระบบสุริยะจักวาล

ปฏิกิริยาห่วงโซโปรตอน-โปรตอน ได้นำเสนอโอย อาร์เธอร์ สแตนลีย์เอ็ดดิงตัน ในปี ค.ศ.1939 ว่าเป็นปฏิกิริยาที่ดวงอาทิตย์ใช้ในการเผาผลาญตัวเอง และในปีค.ศ.1939 เฮนส์ เบ็สท์ ทำการทดลองและนำอธิบายปฏิกิริยาห่วงโซโปรตอน-โปรตอนว่าโปรตอนในปฏิกิริยานั้นหนึ่งตัวจะเกิดการสลายตัวไปเป็นนิวตรอน   ซึ่งโปรตอนตัวนี้จะเกิดการฟิวชั่นทำให้ได้ดิวเทอเรียมขึ้นมา จากการนำเสนอครั้งนี้ทำให้เฮนส์ เบ็สท์ ได้รับรางวัลโนเบลในสาขาฟิสิกข์

และจากสิ่งต่างๆ ที่ได้อธิบายไปทั้งหมดนี้ก็น่าจะทำให้หลายๆ คนเข้าใจในเรื่องของ ปฏิกิริยาห่วงโซโปรตอน-โปรตอน หรือ P-P Chain เป็นอย่างดี และสิ่งเหล่านี้เป็นสิ่งที่สามารถเรียนรู้กันได้ ไม่ใช่เรื่องที่ไกลตัวหรือว่าเป็นเรื่องที่ยากจนเกินไปนัก หากว่าทุกคนมีความตั้งใจและจริงใจที่จะศึกษามันอย่างเต็มที่และเต็มความสามารถรับรองว่ามันง่ายนิดเดียวจริงๆ