Термоядерная реакция

Физика > Термоядерная реакция

Узнайте, как выглядит и проходит реакция термоядерного синтеза. Читайте о выходе энергии при термоядерной реакции на Солнце, процессе слияния элементов.

При ядерном синтезе сливается два или больше ядер, формирующих новое.

Задача обучения

• Разобраться в том, как использовать ядерный синтез для выработки электроэнергии.

Основные пункты

• Энергия высвобождается при слиянии более легких элементов.
• Материя не сберегается в период реакции.
• Реакция слияния активирует звезды и контролирует все процессы нуклеосинтеза.

Термины

• Нуклеосинтез – любой процесс, приводящий к синтезу более тяжелых ядер.
• Слияние – ядерная реакция с объединением ядер.

Пример

Солнце – звезда главной последовательности, поэтому генерирует энергию за счет ядерного синтеза водорода в гелий.

При ядерном синтезе два или больше ядер сливаются на высоких скоростях, чтобы вывести новую разновидность ядра. Во время этого процесса вещество не сберегается, потому что часть массы трансформируется в энергию.

Реакции термоядерного синтеза легких элементов активируют звезды и создают практически все элементы в нуклеосинтезе. При слиянии двух ядер водорода с формированием 0.7% массы гелия удаляется из системы как кинетическая энергия.

Нужен огромный энергетический запас, чтобы заставить ядра объединиться. Дело в том, что все они обладают положительным зарядом из-за протонов, поэтому при встрече отталкиваются и сопротивляются. На высоких скоростях им удается преодолеть сопротивление и слиться.

Уже более 60 лет проводятся исследования контролированных слияний. В процессе возникло много технологических трудностей и опасных ситуаций, но мы достигли прогресса. Сейчас управляемые реакции не могут формировать самоподдерживающиеся контролируемые реакции синтеза. Ученые пытаются разработать реактор, которые выпустит в 10 раз больше энергии, чем необходимое количество для нагрева плазмы.

---