Реакции ядерного синтеза

Кроме рассмотренных в предыдущих разделах экзотермических реакций расщепления тяжелых ядер урана и тория, известен еще один практически важный тип экзотермических ядерных реакций. Это реакции слияния ядер или ядерного синтеза.

Если два легких ядра сумеют преодолеть кулоновские силы отталкивания и образовать одно новое тяжелое ядро, также выделится энергия. Например, два ядра тяжелого водорода (дейтерия, D) могут слиться и образовать ядро гелия:

(реакция D+D)

Ядро дейтерия (D) и трития (T) также могут образовать гелий:

(реакция D+T)

Известны также реакции ядерного слияния лития с нейтроном или водородом:

Для того, чтобы преодолеть силы кулоновского отталкивания и образовать более тяжелое ядро, исходные легкие ядра должны иметь очень большую кинетическую энергию. Необходимую скорость исходные ядра могут получить только при очень высокой температуре, измеряемой миллионами градусов. Поэтому другое название реакций ядерного синтеза – термоядерные реакции.

Расчеты показывают, что при синтезе 1 г гелия из дейтерия и трития (реакция D+T) выделяется энергия 4,2×10¹¹Дж. Такая же энергия выделяется при сжигании 10 тонн дизельного топлива. Запасы водорода на Земле практически неисчерпаемы, поэтому использование реакций термоядерного синтеза в мирных целях является одной из главных задач современной науки и техники.

Дата добавления: 2014-01-06