principal nbsp> nbsp tutorial Wiki nbsp> nbsp Physics nbsp> clasa nbsp9 nbsp> nbsp Reacție termonucleară: esență, condiții de curgere, control al reacțiilor
Este bine cunoscut faptul că atunci când fracționează nuclee atomice grele în timpul reacțiilor nucleare, se eliberează o cantitate mare de energie. Totuși, sa constatat că atunci când se topesc nuclee ușoare, se eliberează mai multă energie. Astfel de reacții au fost denumite termonucleare.
Natura reacțiilor termonucleare
Reacțiile termonucleare sunt reacțiile de fuziune ale nucleelor ușoare care apar la temperaturi ridicate cu eliberarea unei cantități mari de energie. Sinteza heliului din hidrogen are loc la t = 108 ˚C. În sinteza unui gram de heliu, se eliberează 4,2 * 1011 J. Această energie este echivalentă cu energia eliberată la o fisiune totală de 4 grame de uraniu sau când ard 10 tone de motorină. Reacțiile termonucleare pot fi găsite în stele, unde temperatura și presiunea substanței creează condiții adecvate pentru realizarea fuziunilor.
Reacția termonucleară a sintezei heliului implică izotopi de hidrogen: tritiu și deuteriu:
Atunci când fuziunea deuteriului și tritiului în nucleul heliului se eliberează un neutron și o energie E = 17,6 MeV.
Condiții pentru desfășurarea reacțiilor termonucleare
Pentru trecerea reacțiilor termonucleare sunt necesare anumite condiții. Este necesar să se apropie nucleul acestor izotopi. Nucleul atomilor are o sarcină pozitivă și, prin urmare, atunci când se apropie unul de altul, forțele Coulomb acționează. împingând aceste taxe.
În consecință, pentru fuziunea nucleelor este necesară depășirea forțelor repulsive. Acest lucru este posibil numai dacă nucleele în sine au o energie foarte mare, în primul rând energia cinetică a mișcării. adică atunci când viteza lor este suficient de mare.
Nucleul izotopilor poate avea această viteză numai la temperaturi foarte ridicate. Este necesar să se acorde particulelor o viteză suficientă pentru a se putea apropia reciproc pe o distanță de ≈ 10-14 m. La această distanță, forțele nucleare de atracție încep să acționeze.
O astfel de temperatură se poate realiza numai cu explozia unei bombe atomice. Adică, pentru a produce o reacție termonucleară, este mai întâi necesară producerea unei reacții nucleare și apoi temperatura va fi suficientă pentru a aduce nucleele izotopilor hidrogenului mai aproape și pentru a realiza reacția termonucleară. Un astfel de proces a fost realizat într-o bombă cu hidrogen - cel mai puternic om inventat.
Reacții termonucleare controlate
Cu toate acestea, până în prezent, o reacție termonucleară necontrolată nu mai este relevantă. Este necesar să se stăpânească reacția termonucleară controlată, pentru a transforma energia recepționată în energie electrică. Dar există o problemă. Când se atinge o temperatură suficientă pentru reacția de fuziune a nucleelor ușoare, substanța nu mai nu mai este doar solidă, lichidă sau gazoasă, devine o plasmă.
Adică, orice reactor se va evapora instantaneu la astfel de temperaturi. Aceasta necesită o abordare complet diferită. Astăzi, este posibilă menținerea plasmei într-o zonă limitată cu ajutorul magneților electrici de mare putere. Dar nu este posibil să se utilizeze pe deplin energia primită ca urmare a reacției termonucleare.
Aceasta este o chestiune a viitorului. Cu toate acestea, această problemă trebuie rezolvată, deoarece rezervele de hidrogen, adică carburant, în univers sunt practic inepuizabile, iar rezervele de combustibil ale pământului, dimpotrivă, se termină. O reacție termonucleară controlată poate să elibereze odată pentru totdeauna omenirea de probleme energetice.
Aveți nevoie de ajutor pentru studiile dvs.?
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: