Hva er kjernefysisk fusjon?

click fraud protection

termonukleære reaksjon - det er kjernereaksjoner mellom atomkjerner strømmer ved svært høye temperaturer (over 108 K).Samtidig er det en stor mengde energi i form av nøytroner med høy energi egenskaper og foton - en partikkel av lys.

høye temperaturer, og følgelig, høy-energi-kjerner som kolliderer, er nødvendig for å overvinne de elektrostatiske barriere.Denne barrieren er på grunn av den gjensidige frastøting av kjernene (så som ladede partikler).Ellers vil de ikke være i stand til å nærme seg til en avstand tilstrekkelig for kjernekraften (som er ca 10-12 cm).

termonukleære reaksjon er dannelsen av kjerner, som er sterkt knyttet, med mer sprøtt.Nesten alle disse reaksjonene er fusjon reaksjoner (syntese) lettere atomkjerner til tyngre.

kinetiske energien som trengs for å overvinne den gjensidige frastøting bør øke med økende atom kostnad.Derfor går den enkleste fusjon av atomkjerner som har liten elektrisk ladning.

i naturen termonukleære reaksjonen kan bare skje i stjerner.For gjennomføringen av den i terrestriske forhold er det nødvendig å varme opp stoffet en mulig måte:

  • kjernefysisk eksplosjon;
  • intense bombardementet partikkelstråle;
  • kraftig laserpuls eller utslipp av gass.

termonukleære reaksjon, som er i det indre av stjerner, spiller en viktig rolle i utviklingen av universet.For det første, i stjernene av hydrogenkjerner dannet fremtidige kjemiske elementer, og for det andre en energikilde stjerne.

termonukleære reaksjoner på Solen

i solen som den primære energikilden for reaksjonen er proton-proton syklus når fire protoner født én heliumkjerne.Den energi som frigjøres i løpet av syntesen føres bort ved å danne kjerner, nøytroner, neutrinos og fotoner av elektromagnetisk stråling.Studerer kommer fra Sun nøytrino flux, forskere er i stand til å bestemme arten og intesnivnost kjernefysiske reaksjoner som oppstår i midten.

gjennomsnittlig energiintensiteten i solen på jordens standarder er ubetydelig - bare to erg / s * g (1 gram solmasser).Denne verdien er mye lavere enn den hastighet med elektro vivo under standard metabolisme.Og bare takket være den enorme massen av Sun (2 * 1033 g) total utstrålt effekt på dem slik enorm verdi som en 4 * 1028 watt.

Takket være den enorme størrelsen og massen til sola og andre stjerner, problemet med innesperring av plasma og varmeisolasjon er oppnådd i dem er perfekt: reaksjonene forekommer i den varme kjernen og varmeoverføring skjer med en kald overflate.Bare så stjerner kan produsere energi så effektivt i en slik langsom prosess, som proton-proton-syklus.I terrestriske betingelser, slike reaksjoner er ikke gjennomførbart.

Thermo makt - grunnlaget for fremtidig

på planeten vår, er det fornuftig å bruke, og bare bruke de mest effektive fusjon reaksjoner - spesielt syntesen av helium og tritium kjerner Leiter.Slike reaksjoner i en forholdsvis stor skala er mulig kun i test eksplosjoner av hydrogenbomber.Men hele tiden hevdet all ny utvikling for å effektivt produsere elektrisitet fredelig.Konvensjonell atomkraft bruker en dekomponering reaksjon, og energien som er involvert i Termonukleær.Denne termonukleær reaksjon har flere fordeler i forhold til omsetningen av fisjon.

1. Når termonukleære reaksjoner har mulighet til å unngå eksponering av stråling som energi produkt i dette tilfellet er "ren" energi til lys.

2. Ifølge antall mottatte energi termonukleære prosesser langt høyere avkastning enn konvensjonelle kjernefysiske reaksjoner som brukes i moderne reaktorer.

3. For å opprettholde reaksjonen av kjernefisjon, krever konstant overvåking av nøytronfluks, eller kan etterfølges av en ukontrollert kjedereaksjon, truende menneskeheten.For fusjonsenergi nøytronfluks brukes i stedet for den høye temperatur, slik at disse risikoene forsvinne.

4. drivstoff for fusjon reaksjoner er ufarlig, i motsetning til forfall produkter av atomreaktorbrensel.

Ikke så lenge siden, har amerikanske forskere klart å skape en fungerende modell av en kjernefysisk reaksjon der energiproduksjonen til hundre ganger så mye energi.Det er en god søknad for videre vellykket "temming" av fusjonsenergi.