Τι είναι η πυρηνική σύντηξη;

Η θερμοπυρηνική αντίδραση - μια πυρηνική αντίδραση μεταξύ του φωτός πυρήνων ρέει σε πολύ υψηλή θερμοκρασία (μεγαλύτερη από 108 Κ). Έτσι, ένα μεγάλο ποσό της ενέργειας με τη μορφή της υψηλής ενέργειας νετρονίων και ενδεικτική φωτόνια - φως σωματίδια.

Οι υψηλές θερμοκρασίες, και, κατά συνέπεια, μεγάλες ενεργειακές πυρήνες που συγκρούονται που απαιτείται για να ξεπεραστεί η ηλεκτροστατική φραγμού. Αυτό το φράγμα προκαλείται από την αμοιβαία άπωση των πυρήνων (όπως όπως-φορτισμένα σωματίδια). Διαφορετικά δεν θα ήταν σε θέση να πάρει κοντά σε μια απόσταση επαρκή για την πυρηνική δύναμη (που είναι περίπου 10-12 cm).

Η θερμοπυρηνικής αντίδραση είναι ο σχηματισμός πυρήνων που είναι έντονα συζευγμένα μεταξύ τους, της πιο χαλαρή. Σχεδόν όλες αυτές οι αντιδράσεις είναι αντιδράσεις της σύντηξης (σύντηξη) αναπτήρας πυρήνων σε βαριά.

Η κινητική ενέργεια που απαιτείται για να ξεπεραστεί η αμοιβαία άπωση να αυξηθεί με αύξηση του πυρηνικού φορτίου. Ως εκ τούτου ευκολότερο περνάει σύντηξη ελαφρών πυρήνων έχοντας μικρό ηλεκτρικό φορτίο.

Στη φύση, η αντίδραση σύντηξης μπορεί να συμβεί μόνο στο εσωτερικό των άστρων. Για την εφαρμογή του σε γήινες συνθήκες πρέπει να θερμαίνεται ουσία με έναν από τους πιθανούς τρόπους:

• μια πυρηνική έκρηξη?
• έντονη δέσμη των σωματιδίων βομβαρδισμό?
• ισχυρό παλμό λέιζερ ή η εκκενώσεως αερίου.

Θερμοπυρηνική αντίδραση, η οποία βρίσκεται στο εσωτερικό των άστρων, παίζει πρωταρχικό ρόλο στην εξέλιξη του σύμπαντος. Πρώτον, από τους πυρήνες υδρογόνου στα άστρα σχηματίζονται μέλλον χημικά στοιχεία, και, δεύτερον, ένα αστέρι πηγή ενέργειας.

Η θερμοπυρηνική αντίδραση στον Ήλιο

Από τον ήλιο ως πηγή πρωτογενούς ενέργειας προεξέχουν κύκλο αντίδραση πρωτονίου-πρωτονίου, όταν τέσσερα πρωτόνια γεννήθηκε ένα πυρήνα ηλίου. Η ενέργεια η οποία απελευθερώνεται κατά τη διάρκεια της σύνθεσης, μεταφέρεται μακριά με σχηματισμό πυρήνων, νετρονίων, νετρίνα και κβάντα ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας. Μελετώντας τα νετρίνα που προέρχονται από το ρεύμα ήλιο, οι επιστήμονες μπορούν να καθορίσουν τη φύση και intesnivnost πυρηνικές αντιδράσεις που συμβαίνουν στο κέντρο της.

Η μέση ένταση της ενέργειας του ήλιου από τα γήινα πρότυπα είναι αμελητέα - μόνο 2 erg / s * g (1 γραμμάριο ηλιακής μάζας). Αυτή η τιμή είναι πολύ μικρότερη από την ηλεκτρολυτική ταχύτητα in νίνο κατά τη διάρκεια πρότυπο μεταβολισμού. Μόνο λόγω της τεράστιας βάρος του Ήλιου (1033 g * 2) Η συνολική ισχύς που ακτινοβολείται από αυτούς είναι μια τεράστια αξία ως 4 * 1028 watt.

Λόγω του τεράστιου μεγέθους και της μάζας του ήλιου και άλλα αστέρια, και κατακράτησης στο πλάσμα πρόβλημα αυτό επιλύεται στην θερμομόνωση είναι ιδανικά: αντιδράσεις συμβαίνουν σε θερμό πυρήνα, και η μεταφορά θερμότητας λαμβάνει χώρα με μια ψυχρή επιφάνεια. Ακριβώς έτσι τα αστέρια μπορούν να παράγουν ενέργεια τόσο αποτελεσματικά σε μια τέτοια αργή διαδικασία, καθώς ο κύκλος πρωτονίου-πρωτονίου. Στην επίγεια συνθήκες, τέτοιες αντιδράσεις δεν είναι εφικτές.

Ενέργεια σύντηξης - η βάση των μελλοντικών

Στον πλανήτη μας, είναι λογικό να εφαρμόσει και να χρησιμοποιούν μόνο τις πιο αποτελεσματικές αντιδράσεις σύντηξης - ιδιαίτερα τη σύνθεση του ηλίου και το τρίτιο πυρήνες Leiter. Τέτοιες αντιδράσεις σε σχετικά μεγάλη κλίμακα είναι εφικτές μέχρι στιγμής μόνο στα εκρήξεις δοκιμή των βομβών υδρογόνου. Ωστόσο, διεξάγεται συνεχώς όλες τις νέες εξελίξεις, ώστε να παραχθεί αποτελεσματικά μια ειρηνική δύναμη. Συμβατικά πυρηνική ενέργεια χρησιμοποιεί την αντίδραση αποσύνθεσης, όπως σε ένα εμπλέκεται σύνθεση θερμοπυρηνικής ενέργειας. Σε αυτή την αντίδραση σύντηξης έχει έναν αριθμό πλεονεκτημάτων έναντι της αντίδρασης της πυρηνικής σχάσης.

1. Όταν αντιδράσεις σύντηξης είναι δυνατόν να αποφευχθεί η έκθεση της ακτινοβολίας ως ενεργειακό προϊόν σε αυτή την περίπτωση είναι μια «καθαρής» ενέργειας του φωτός.

2. Με τον αριθμό των ληφθέντων διεργασιών θερμοπυρηνικής ενέργειας στιγμής ξεπερνούν τις συμβατικές πυρηνική αντίδραση, τα οποία χρησιμοποιούνται στη σύγχρονη αντιδραστήρες.

3. Προκειμένου να διατηρηθεί η αντίδραση της πυρηνικής σχάσης, απαιτεί συνεχή παρακολούθηση της ροής νετρονίων, ή μπορεί να ακολουθείται από μια αλυσιδωτή αντίδραση ανεξέλεγκτη, απειλώντας την ανθρωπότητα. Για ενέργειας σύντηξης χρησιμοποιείται αντί της ροής νετρονίων υψηλής θερμοκρασίας, ωστόσο οι κίνδυνοι αυτοί εξαφανίζονται.

4. Το καύσιμο για αντιδράσεις θερμοπυρηνικής ακίνδυνα, σε αντίθεση με τα προϊόντα αποσύνθεσης καυσίμου των πυρηνικών αντιδραστήρων.

Όχι πολύ καιρό πριν, Αμερικανοί επιστήμονες κατάφεραν να δημιουργήσουν ένα μοντέλο εργασίας της θερμοπυρηνικής αντίδρασης στην οποία η παραγωγή ενέργειας από εκατό φορές την ενέργεια. Είναι μια καλή εφαρμογή για την περαιτέρω επιτυχημένη «εξημέρωση» της ενέργειας σύντηξης.