Лекция 8. Энергия выделяется и при слиянии легких ядер

Реакция синтеза

Энергия выделяется и при слиянии легких ядер. Такие реакции называются термоядерными. Они могут протекать эффективно при сверхвысоких температурах . При этом вещество находится в плазменном состоянии. Такие реакции происходят в недрах звезд. Условия, близкие к тем, которые происходят в недрах Солнца, были осуществлены в водородной бомбе, где происходит самоподдерживающаяся термоядерная реакция взрывного характера в смеси дейтерия и трития:

.

Для осуществления управляемых термоядерных реакций проводятся работы по получению сверхвысоких температур путем пропускания через дейтериво-тритевую смесь мощных электрических разрядов в магнитном поле, которое способствует удержанию плазмы.

Чтобы преодолеть потенциальный барьер, обусловленный кулоновским отталкиванием, ядра должны обладать энергией , где r _ЯД – радиус действия ядерных сил. Отсюда получаем . На долю каждого ядра приходится 0,35 МэВ. Средней энергии теплового движения, равной 0,35 МэВ, соответствует температура .

На пути осуществления управляемой термоядерной реакции стоят огромные трудности. Основная из них – проблема удержания плазмы в заданном объеме. Для удержания плазмы используют магнитное поле. Разогрев плазмы осуществляется протекающим по ней током. Опыты по осуществлению термоядерной реакции проводились на установках типа «токамак» (тороидальная камера с магнитными катушками), а также путем воздействия на смесь дейтерия и трития лазерного излучения или электронных пучков.

Дата добавления: 2013-12-13