Vad är kärnfusion?

click fraud protection

termonukleär reaktion - det är kärnreaktioner mellan lätta kärnor som strömmar vid mycket höga temperaturer (över 108 K).Samtidigt en stor mängd energi i form av neutroner med höga egenskaper energi och foton - en partikel av ljus.

höga temperaturer, och följaktligen, hög energi kärnor som kolliderar, behövs för att övervinna den elektrostatiska barriären.Denna barriär är på grund av den ömsesidiga repulsionen av kärnorna (såsom lika laddade partiklar).Annars kommer de inte att kunna närma sig en sträcka som är tillräcklig för att kärnkraften (som är ca 10-12 cm).

termonukleär reaktion är bildningen av kärnor, som är starkt kopplade, av mer spröda.Nästan alla av dessa reaktioner är fusionsreaktioner (syntes) lättare kärnor till tyngre.

kinetisk energi som behövs för att övervinna den ömsesidiga repulsion bör öka med ökande kärnladdning.Därför passerar det enklaste fusion av lätta kärnor med liten elektrisk laddning.

i naturen termonukleär reaktion kan endast ske i stjärnor.För dess genomförande i markförhållanden är det nödvändigt att värma substansen en möjlig väg:

  • kärnvapenexplosion;
  • intensiv beskjutning partikelstrålen;
  • kraftfull laserpuls eller gasurladdning.

termonukleär reaktion, som är i det inre av stjärnor, spelar en avgörande roll i utvecklingen av universum.För det första stjärnorna i vätekärnor bildade framtida grundämnen, dels en energikälla stjärna.

Thermonuclear reaktioner på Sun

i solen som primär energikälla reaktionen är proton-proton cykeln när fyra protoner föds en heliumkärna.Den energi som frigörs under syntesen bortföres genom att bilda kärnor, neutroner, neutriner och fotoner av elektromagnetisk strålning.Studera kommer från Sun neutrino flux, forskarna kunna avgöra arten och intesnivnost kärnreaktioner som sker i dess centrum.

genomsnittliga energiintensiteten i solen på jordens standarder är försumbar - bara 2 erg / s * g (1 gram solmassor).Detta värde är mycket lägre än den hastighet med elektro vivo under standard metabolism.Och endast tack vare den enorma massan av Sun (2 * 1033 g) total utstrålad effekt av dem en sådan enorm värde som en 4 * 1028 watt.

Tack vare den enorma storlek och massa solen och andra stjärnor, problemet med inneslutning av plasma och värmeisolering uppnås i dem är perfekt: reaktionerna sker i het kärna och värmeöverföring sker med en kall yta.Bara så att stjärnor kan producera energi effektivt i en sådan långsam process, eftersom protonprotoncykel.I markförhållanden, sådana reaktioner inte är genomförbara.

Thermonuclear makt - grunden för framtida

på vår planet, är det vettigt att använda och bara använda de mest effektiva fusionsreaktioner - särskilt syntesen av helium och tritium kärnor Leiter.Sådana reaktioner på en relativt stor skala är möjlig endast i provsprängningar av vätebomber.Men ständigt underhållas alla nya utveckling för att på ett effektivt sätt producera el fredlig.Konventionell kärnkraft använder en nedbrytningsreaktion, och energi inblandade i termonukleär fusion.Denna termonukleär reaktion har flera fördelar jämfört med reaktionen av kärnklyvning.

1. När termonukleära reaktioner har möjlighet att undvika exponering av strålning som en energiprodukt i detta fall är "ren" energi av ljus.

2. Enligt antalet mottagna energitermonukleära processer långt överlägsna konventionella kärnreaktioner som används i moderna reaktorer.

3. För att upprätthålla reaktionen av kärnklyvning, kräver ständig övervakning av neutronflödet eller kan följas av en okontrollerad kedjereaktion, hotar mänskligheten.För fusionsenergi neutronflöde används i stället för den höga temperaturen, så dessa risker försvinner.

4. Bränslet för fusionsreaktioner är ofarligt, till skillnad från de sönderfallsprodukter av kärnreaktorbränsle.

inte så länge sedan, har amerikanska forskare lyckats skapa en fungerande modell av en termonukleär reaktion i vilken energin produktionen av hundra gånger så mycket energi.Det är en bra ansökan för ytterligare framgångsrika "domesticering" av fusionsenergi.