Hva er kjernefysisk fusjon?

Det Termonukleær reaksjon - en kjernereaksjon mellom atomkjerner som strømmer med meget høy temperatur (høyere enn 108 K). Således vil en stor mengde energi i form av høyenergi-nøytroner og fotoner indikator - lette partikler.

Høye temperaturer, og følgelig store energi kjerner som kolliderer som trengs for å overvinne de elektrostatiske barriere. Denne barrieren er forårsaket av gjensidig frastøtning av kjernene (som like-ladede partikler). Ellers ville de ikke være i stand til å komme nær en avstand tilstrekkelig for kjernekraften (som er ca 10-12 cm).

Den Termonukleær reaksjon er dannelse av kjerner som er sterkt koplet til hverandre, av løsere. Nesten alle disse reaksjoner er reaksjoner av fusjonen (sammensmelting) lettere kjerner i tung.

Den kinetiske energien som kreves for å overvinne den gjensidige frastøting økes med økning i kjernefysisk ladning. Derfor enkleste passerer fusjon av atomkjerner som har liten elektrisk ladning.

I naturen kan fusjonsreaksjon forekommer bare i interiøret på stjernene. For gjennomføringen henhold terrestriske betingelser må være oppvarmet stoff med en av de mulige måter:

• en kjernefysisk eksplosjon;
• intens stråle av bombardement partikler;
• kraftig laserpuls eller gassutladningen.

Termonukleære reaksjon, som er i det indre av stjerner, spiller en viktig rolle i utviklingen av universet. For det første, fra hydrogenkjerner i stjernene er dannet fremtidige kjemiske elementer, og for det andre, en energikilde stjerne.

Den kjernefysisk reaksjon i solen

På solen som primær energikilde rager proton-proton-reaksjonssyklus når fire protoner født en kjerne av helium. Den energi som blir frigjort i løpet av syntesen, blir ført bort ved å danne kjerner, nøytron, neutrinos og kvanter med elektromagnetisk stråling. Studerer nøytrinoer som kommer fra solen strøm, kan forskerne bestemme arten og intesnivnost kjernefysiske reaksjoner som oppstår i midten.

Den gjennomsnittlige intensiteten av energien fra solen ved jordiske standarder er ubetydelig - bare 2 erg / s * g (1 gram av solens masse). Denne verdien er mye mindre enn hastigheten elektrolyse in vivo under standard metabolisme. Bare på grunn av den enorme vekt av solen (1,033 g * 2) Den totale effekt utstråles av dem er en enorm verdi som 4 * 1028 watt.

På grunn av den store størrelsen og massen av solen og andre stjerner, og plasma retensjon Problemet blir løst ved den termiske isolasjonen er ideelt: reaksjoner finner sted i varm kjerne, og varmeoverføring finner sted med en kald overflate. Bare så stjernene kan produsere energi så effektivt i en slik langsom prosess, som proton-proton syklus. I terrestriske tilstander, slike reaksjoner er ikke gjennomførbart.

Fusjonsenergi - grunnlaget for fremtidig

På vår planet, er det fornuftig å søke og bruke bare de mest effektive fusjon reaksjoner - spesielt syntesen av helium og tritium kjerner Leiter. Slike reaksjoner i en forholdsvis stor skala er mulig hittil bare i test eksplosjoner av hydrogenbomber. Men stadig gjennomført alle nye utbygginger for effektivt å produsere en fredelig makt. Konvensjonell kjernekraft utnytter nedbrytning reaksjon, som i en termonukleær energi som er involvert syntese. I dette fusjonsreaksjon har en rekke fordeler i forhold til reaksjonen av fisjon.

1. Når fusjonsreaksjoner det er mulig å unngå eksponering av stråling som et energiprodukt i dette tilfellet er en "ren" energi til lys.

2. Ved det antall mottatte energi termonukleære prosesser langt bedre resultater konvensjonell kjernereaksjonen, som brukes i moderne reaktorer.

3. For å opprettholde reaksjons fra kjernefisjon, krever konstant overvåking av nøytronfluksen, eller kan etterfølges av en ukontrollert kjedereaksjon, truende menneskeheten. For fusjonsenergi anvendes i stedet for den høye temperaturen nøytronfluksen er imidlertid slike risikoer forsvinne.

4. Drivstoffet for termonukleære reaksjoner harmløst, i motsetning til dekomponering produkter drivstoff av atomreaktorer.

Ikke så lenge siden, amerikanske forskere var i stand til å skape en fungerende modell av en kjernefysisk reaksjon der energiproduksjonen til hundre ganger så mye energi. Det er en god søknad for videre vellykket "temme" av fusjonsenergi.