Ano ang nuclear fusion?

Ang thermonuclear reaction - isang nuclear reaksyon sa pagitan ng liwanag nuclei na dumadaloy sa mataas na temperatura (mas malaki sa 108 K). Kaya isang malaking halaga ng enerhiya sa anyo ng mga mataas na neutrons enerhiya at photons indicator - liwanag particle.

Mataas na temperatura, at dahil diyan malaking enerhiya nuclei kung saan nagbanggaan kailangan upang pagtagumpayan ang electrostatic barrier. Hadlang na ito ay sanhi ng magkaparehong pangangani ng nuclei (bilang tulad-sisingilin particle). Kung hindi man hindi nila magagawang upang makakuha ng malapit sa isang distance sapat na para sa mga nuclear na puwersa (na kung saan ay tungkol sa 10-12 cm).

Ang thermonuclear na reaksyon ay ang pagbuo ng mga nuclei kung saan ay Matindi ang kaisa sa bawat isa, ng looser. Halos lahat mga reaksiyong ito ay reaksyon ng fusion (fusion) mas magaan nuclei sa mabibigat.

Ang kinetiko enerhiya na kinakailangan upang pagtagumpayan ang mutual pagkasuklam na nadagdagan sa pagtaas sa nuclear bayad. Samakatuwid pinakamadaling pass fusion ng liwanag nuclei pagkakaroon ng maliit na mga de-koryenteng singil.

Sa kalikasan, ang fusion reaksyon ay maaaring mangyari lamang sa interiors ng mga bituin. Para sa pagpapatupad nito sa ilalim-lupang kundisyon ay dapat na pinainit sangkap na may isa sa mga posibleng paraan:

• isang nuclear pagsabog;
• matinding sinag ng panganganyon particle;
• malakas na laser pulso o ang gas discharge.

Thermonuclear na reaksyon, na kung saan ay sa loob ng mga bituin, ay gumaganap ng isang mahalaga sa lahat papel sa paglaki ng uniberso. Una, mula sa nuclei hydrogen sa ang mga bituin ay binuo sa hinaharap elemento kemikal, at ikalawa, isang enerhiya pinagmulan star.

Ang thermonuclear reaksyon sa Sun

Sa sun bilang ang pangunahing pinagmumulan ng enerhiya ay nakausli proton-proton reaksyon cycle kapag apat na protons ipinanganak sa isang nucleus ng helium. Ang enerhiya na inilabas sa panahon ng synthesis, ay isinasagawa ang layo sa pamamagitan na bumubuo ng nuclei, neutron, neutrinos at quanta ng electromagnetic radiation. Pag-aaral neutrinos pagdating mula sa araw stream, siyentipiko ay maaaring matukoy ang likas na katangian at intesnivnost nuclear reaksyon na nagaganap sa gitna nito.

Ang average na intensity ng enerhiya ng araw sa pamamagitan ng mga pamantayan sa lupa ay bale-wala - lamang 2 erg / s * g (1 gramo ng solar mass). Ang halagang ito ay mas maliit kaysa sa bilis electrowinning sa Vivo sa panahon standard na metabolismo. Lamang dahil sa ang malaking pagbaba ng Araw (1033 g * 2) Ang kabuuang radiated kapangyarihan sa pamamagitan ng mga ito ay isang napakalaking halaga ng 4 * 1028 watts.

Dahil sa malaking sukat at mass ng araw at iba pang mga bituin, at plasma retention problema ay malulutas sa thermal pagkakabukod ay kainaman ay: reaksyon nagaganap sa mainit na core, at init transfer ay nangyayari na may isang malamig na ibabaw. Para lang sa mga bituin ay maaaring makabuo ng enerhiya nang mahusay sa naturang isang mabagal na proseso, tulad ng mga proton-proton cycle. Sa pang-lupang mga kundisyon, tulad reaksyon ay hindi magagawa.

Fusion enerhiya - ang batayan ng mga hinaharap na

Sa ating planeta, ito ang akma na mag-aplay at gamitin lamang ang pinaka-epektibong fusion reaksiyon - lalo na ang synthesis ng helium at tritiyum nuclei Leiter. Ang ganitong mga reaksyon sa isang relatibong malaking sukat ay magagawa sa ngayon lamang sa mga pagsabog pagsubok ng hydrogen bomb. Gayunpaman, patuloy na isinasagawa sa lahat ng mga bagong development sa pagkakasunud-sunod upang epektibong makabuo ng isang mapayapang kapangyarihan. Maginoo nuclear power utilizes ang pagkabulok reaksyon, tulad ng sa isang termonuklear enerhiya kasangkot synthesis. Sa ganitong fusion reaksyon ay may isang bilang ng mga pakinabang sa ang reaksyon ng nuclear fission.

1. Kapag fusion reaksiyon ng ito ay posible upang maiwasan ang pagkakalantad ng radiation bilang isang enerhiya produkto sa kasong ito ay isang "malinis" na enerhiya ng liwanag.

2. Sa pamamagitan ng bilang ng mga natanggap na enerhiya thermonuclear proseso malayo outperform maginoo nuclear reaksyon, na kung saan ay ginagamit sa modernong reactors.

3. Upang mapanatili ang reaksyon ng nuclear fission, ay nangangailangan ng pare-pareho ang pagmamanman ng mga neutron pagkilos ng bagay, o maaaring sinundan sa pamamagitan ng isang walang pigil chain reaction, nagbabanta sangkatauhan. Para fusion enerhiya gamitin sa halip ng mataas na temperatura neutron flux, gayunman tulad panganib nawawala.

4. Ang fuel para sa thermonuclear reaksyon harmlessly, bilang kabaligtaran sa agnas produkto fuel ng nuclear reactors.

Hindi kaya matagal na ang nakalipas, Amerikano siyentipiko ay able sa lumikha ng isang gumaganang modelo ng isang thermonuclear na reaksyon na kung saan ang enerhiya output ng isang daang beses ang enerhiya. Ito ay isang mahusay na aplikasyon para sa karagdagang matagumpay na "taming" ng fusion enerhiya.