Зміст
- Кулонівський бар'єр або чому люди ще не злетіли на повітря
- Вибуховий термоядерний синтез
- Керований термоядерний синтез
Термоядерна реакція - реакція синтезу більш важких атомних ядер з більш легких. Існують два шляхи її здійснення - вибуховий і керований. Вибуховий реалізовано у водневій бомбі, керований - у термоядерних реакторах. Термоядерна реакція відноситься до розряду ядерних, але, на відміну від останніх, у ній відбувається процес освіти, а не руйнування.
На сьогоднішній день наука розробила два варіанти проведення термоядерного синтезу - вибуховий термоядерний синтез і керований термоядерний синтез.
Кулонівський бар'єр або чому люди ще не злетіли на повітря
Атомні ядра несуть позитивний заряд. Це означає, що при їх зближенні починає діяти сила відштовхування, яка назад пропорційна квадрату відстані між ядрами. Однак на певній відстані, яка дорівнює 0, 000 000 000 001 см, починає діяти сильна взаємодія, що призводять до злиття атомних ядер.
У результаті виділяється колосальна кількість енергії. Та відстань, яка перешкоджає злиттю ядер, називається кулонівським бар'єром, або потенційним бар'єром. Умова, за якої це відбувається - висока температура, близько 1 мільярда градусів Цельсія. При цьому будь-яка речовина перетворюється на плазму. Основними речовинами для здійснення термоядерної реакції є дейтерійї тритій.
Вибуховий термоядерний синтез
Такий спосіб проведення термоядерної реакції виник набагато раніше керованого і вперше був застосований у водневій бомбі. Основною вибухаючою речовиною є дейтерид літію.
Бомба складається з тригера - плутонієвого заряду з підсилювачем і контейнера з термоядерним пальним. Спочатку вибухає тригер з випусканням імпульсу м'якого рентгенівського випромінювання. Оболонка другого щаблю разом з пластиковим наповнювачем поглинають ці випромінювання, нагріваючись до високотемпáної плазми, яка знаходиться під високим тиском.
Створюється реактивна тяга, яка здавлює обсяг другого ступеня, зменшуючи міжядерну відстань в тисячі разів. При цьому термоядерна реакція не відбувається. Завершальним етапом є ядерний вибух плутонієвого стрижня, який і запускає ядерну реакцію. Дейтерід літію реагує з нейтронами з утворенням тритію.
Керований термоядерний синтез
Керований термоядерний синтез можливий тому, що застосовуються особливі типи реакторів. Паливом служить дейтерій, тритій, ізотопи гелію, літій, бор-11.Реактори
:
1) Реактор, заснований на створенні квазістаціонарної системи, в якій плазма утримується магнітним полем.
2) Реактор на основі імпульсної системи. У цих реакторах невеликі мішені, що містять дейтерій і тритій, короткочасно нагрівають надпотужним потоком частинок або лазером.
