Термоядрени реакции енергия на слънцето и звездите презентация. Термоядрени реакции на слънце

Условия за възникване на термоядрена реакция За да възникне реакция на синтез, първоначалните ядра трябва да попаднат в сферата на действие на ядрените сили (да се приближат на разстояние m), преодолявайки силата на електростатичното отблъскване. Това е възможно при висока кинетична енергия на ядрата. За това веществото трябва да има температура от 10 7 K. Следователно реакцията се нарича „термоядрена“ (от латински therme - топлина).

Неконтролирани термоядрени реакции 1. Неконтролиран термоядрен синтез се случва на Слънцето от милиарди години. Според една хипотеза 4 водородни ядра се сливат в ядро ​​на хелий в дълбините на Слънцето. В този случай се отделя колосално количество енергия. H-бомба. Снимка на експлозията на първата френска термоядрена бомба Канопус, която е тествана на 24 август 1968 г. във Френска Полинезия.

Най-мощният от тествани бомбиимаше водородна бомба с мощност 57 мегатона (57 милиона тона тротилов еквивалент), създадена в СССР. Сред разработчиците бяха Сахаров, Харитонов и Адамски. Сутринта на 30 октомври 1961 г. в 11:32 бомба, пусната от височина 10 км, достига височина 4000 метра над Нова Земля (СССР) и е взривена. Мястото на експлозията приличаше на ад - земята беше покрита с дебел слой пепел от изгорели скали. В радиус от 50 километра от епицентъра всичко горяше, въпреки че преди експлозията имаше сняг с човешки ръст, на 400 километра в изоставено село бяха разрушени дървени къщи.Мощността на експлозията беше 10 пъти по-голяма от общата мощност на всички експлозиви, използвани през Втората световна война.

Механизмът на действие на водородна бомба. Последователността на процесите, протичащи по време на експлозията на водородна бомба, може да бъде представена по следния начин. Първо, зарядът, разположен вътре в черупката, експлодира - инициаторът на термоядрената реакция (малък атомна бомба), което води до неутронна светкавица и създава висока температура, необходима за иницииране на термо ядрен синтез. Неутроните бомбардират вложка, направена от съединение деутерий-литий-6. Литий-6 се разделя на хелий и тритий под въздействието на неутрони. След това започва термоядрена реакция в смес от деутерий и тритий, температурата вътре в бомбата бързо се повишава, включвайки все повече и повече голямо количествоводород.

Предимства на контролирана термоядрена реакция Идеята за създаване на термоядреен реактор възниква през 50-те години на миналия век. Понастоящем (2010 г.) контролираният термоядрен синтез все още не е реализиран. Термоядрената енергия, която използва абсолютно нерадиоактивен деутерий и радиоактивен тритий, но в обеми хиляди пъти по-малки от ядрената енергия, ще бъде по-екологична. И по възможност извънредни ситуацииРадиоактивният фон в близост до термоядрената централа няма да надвишава естествените показатели. В същото време на единица тегло термоядрено гориво се получава приблизително 10 милиона пъти повече енергия, отколкото при изгарянето на органично гориво и приблизително 100 пъти повече, отколкото при деленето на уранови ядра. Този източник е практически неизчерпаем, той се основава на сблъсъка на водородни ядра, а водородът е най-често срещаното вещество във Вселената. С този проблем в СССР се занимава И.В. Курчатов, А.Д. Сахаров, И.Е. Тамм, Л.А. Арцимович, Е.П. Велихов

Основни насоки на изследванията на CTS Основният проблем е поддържането на газа при температура от 10 7 K (плазма) в затворено пространство. На този моментДоста интензивно се финансират две основни схеми за осъществяване на контролиран термоядрен синтез. 1. Квазистационарни системи, в които плазмата е ограничена от магнитно поле при относително ниско налягане и висока температура. 2. Импулсни системи. В такива системи CTS се извършва чрез кратко нагряване на малки цели, съдържащи деутерий и тритий, с ултрамощни лазерни или йонни импулси. Такова облъчване предизвиква поредица от термоядрени микроексплозии.

ТОКАМАК е тороидална вакуумна камера за задържане на магнитна плазма. Плазмата се задържа от магнитно поле, вътре в което виси плазменият „корд“, без да докосва стените на камерата – „поничката“. Първо разработен в института атомна енергиятях. Курчатов за изследване на проблема с контролирания термоядрен синтез. Намотките се навиват около камерата, за да се създаде магнитно поле. Въздухът първо се изпомпва от вакуумната камера и след това се пълни със смес от деутерий и тритий. След това с помощта на индуктор в камерата се създава вихрово електрическо поле. Индукторът е първичната намотка на голям трансформатор, в който камерата ТОКАМАК е вторичната намотка. Вихровото електрическо поле предизвиква протичане на ток в плазмата и нейното нагряване.

Проблеми на контролирания термоядрен синтез в ТОКАМАК Повишаването на налягането в плазмата предизвиква процеси в нея, които влияят негативно върху стабилността на това състояние на материята. В него възникват смущения от типа „шия” или „змия”, което води до изхвърляне на плазма върху стените на камерата. Те се разрушават и плазмата се охлажда. Магнитното поле трябва да предотвратява движението на плазмата през силовите линии. Досега TOKAMAK, чието магнитно поле се създава с помощта на свръхпроводящи електромагнити, изисква повече енергия, за да задържи плазмения пакет, отколкото се освобождава поради сливането на ядра. Досега е възможно да се получи плазмена плътност на частици на cm 3 за време от 1 s, което все още не позволява стартиране на самоподдържаща се термоядрена реакция. Продуктът от плътността на плазмата и времето за задържане трябва да бъде 20 пъти по-голям от постигнатото в момента. За промишлена употреба реакциите на синтез трябва да протичат непрекъснато за дълъг период от време. За да се постигне реакцията в необходимия мащаб, е необходимо да се увеличи налягането в плазмата.

В такива системи CTS се извършва чрез краткотрайна компресия и ултра-бързо нагряване на малки мишени, съдържащи деутерий и тритий, с помощта на ултра-мощни многоканални лазери или йонни импулси. Такова облъчване предизвиква термоядрена реакция в центъра на целта. Мишената за CTS се състои от куха обвивка (1), слой от твърда замръзнала дизелова смес (2) и дизелов горивен газ с ниска плътност в центъра на мишената (3). Основната идея е да се реализира целеви режим на компресия, при който само централната му част се довежда до температурата на запалване, докато основната част от горивото остава студено. След това горивната вълна се разпространява към повърхностните слоеве на горивото.

Ливърморската национална лаборатория в Калифорния е най-мощният лазерен комплекс в света. 192 мощни лазера, които ще бъдат насочени едновременно към милиметрова сферична цел (около 150 микрограма смес от деутерий и тритий). В резултат на това температурата на мишената ще достигне 100 милиона градуса, а налягането вътре в топката ще бъде 100 милиарда пъти по-високо от налягането на земната атмосфера. Тоест условията в центъра на целта ще бъдат сравними с условията вътре в Слънцето. Импулсната термоядрена инсталация е подобна на двигател с вътрешно горене, в който възникват експлозии на гориво, което периодично се подава в работната камера. Трудностите на CTS се крият в проблема с незабавното и равномерно нагряване на сместа. Изчисленията показват, че ако се достигне плътност 1000 пъти по-висока от тази на твърдия водород, тогава един милион джаула ще бъде достатъчен, за да запали термоядрена реакция. Но досега в експериментални инсталации плътността се увеличава само 3040 пъти. Основната пречка е недостатъчната равномерност на осветяването на целта.

Термоядреният реактор ще консумира много малки количества литий и деутерий. Например, реактор с електрическа мощност от 1 GW ще изгаря около 100 kg деутерий и 300 kg литий годишно. Ако приемем, че всички термоядрени електроцентрали ще произвеждат 5 · 10 20 J годишно, т.е. половината от бъдещите нужди от електроенергия, тогава общото годишно потребление на деутерий и литий ще бъде само 1500 и 4500 тона. При такава консумация съдържащият се във водата деутерий (0,015%) е достатъчен, за да снабди човечеството с енергия за много милиони години. Термоядреният синтез е надеждата на съвременната енергетика

Международен експериментален термоядрен реактор ITER P Проблемът с контролирания термоядрен синтез е толкова сложен, че нито една държава не може да се справи сама с него. Ето защо световната общност избра най-оптималния път - създаването на международния проект за термоядрен експериментален реактор - ITER, в който днес участват освен Русия, САЩ, Европейския съюз, Япония, Китай и Южна Кореа. Термоядреният реактор ще бъде построен в Кадараш (Франция) и ще бъде пуснат в експлоатация около 2016 г. Именно ТОКАМАК трябва да стане основата на първия в света експериментален термоядрен реактор.

Гориво от Луната (хелий-3) Тази реакция изисква повече високи температури, но е екологично чист, тъй като не се отделят всепроникващи неутрони, както при други ядрени реакции, а заредени протони, които лесно се улавят без риск структурните материали да станат радиоактивни. Срокът на експлоатация на реактора се увеличава значително, дизайнът се опростява и надеждността се увеличава. Тъй като протоните носят електрически заряд, възниква възможността за директно преобразуване на термоядрената енергия в електрическа, заобикаляйки загубите, дължащи се на термично преобразуване. На Земята има само 4 хиляди тона хелий-3. За доставка на Русия са необходими около 20 тона хелий-3 годишно, съвременната световна икономика ще изисква около 200 тона хелий-3 годишно. Запасите му в почвата на Луната са около 1 млн. т. Добивът на хелий-3 вече е по силите на космическите ведомства.

„Влиянието на радиацията върху хората“ - „-“. Как да се предпазите от ЕМП. Дози йонизиращо лъчениеполучени от човек от различни източници. Последствия. Проучвания на въздействието слънчева активностза промените в температурата на въздуха в Маркс. Проблеми с проекта. Три деца. - „Хормонът на жизнеността“. Защита – „Венчелистче“, бели дрехи. Как електромагнитното поле влияе на здравето?

„Атоми“ - Основните произведения са посветени на изучаването на явленията луминесценция и радиоактивност. Мария Склодовска - Кюри. Заедно със съпругата си М. Склодовска-Кюри открива (1898) полоний и радий. Антоан Анри Бекерел. Открит заедно с П. Кюри (1898) химически елементиполоний и радий. Френски физик и химик. Той предложи ядрото на водородния атом да се нарече протон.

„Урок Радиоактивност“ - Консолидиране на знанията. Решавам проблеми. 15. 6. 10. Използвайки Интернет ресурси, намерете Допълнителна информацияпо темата на урока. Тъй като C е произволно, уравнение (1) има безкрайно много решения. Естествена радиоактивност. Естествено радиоактивност - радиоактивност, наблюдавани в нестабилни изотопи, съществуващи в природата.

“Атомен модел” - При преминаване през фолиото частиците се отклоняват под различни ъгли. Ръдърфорд Ърнест (1871–1937) – английски физик, основател ядрена физика. 1. През 1899 г. той открива алфа и бета лъчите. Планетарният модел на атома противоречи на електродинамиката на Максуел. Планетарен модел на атома, предложен от Е. Ръдърфорд.

“Ефектът на радиацията” - Мониторинг според г-н Маркс Ефектът на радиацията върху кожата. Последици от аварии и обезвреждане на РА вещества. Смъртност от злокачествени новообразувания. производство. левкемия.). Мониторинг на радиационната обстановка в Маркс. Слънцето е гигантска газова топка, в чиито дълбини протичат термоядрени реакции.

Туманов Павел

Синтез на леки ядра. Създаване и принцип на действие на водородната бомба.

Изтегли:

Преглед:

За да използвате визуализации на презентации, създайте акаунт в Google и влезте в него: https://accounts.google.com

Надписи на слайдове:

Презентация по физика на тема: „Термоядрени реакции“ за ученик от 11 клас „А“ GBOU СОУ № 1465 Павел Туманова Учител по физика Л.Ю. Круглова

Термоядрени реакции Термоядрената реакция е вид ядрена реакция, при която леките атомни ядра се комбинират в по-тежки поради кинетичната енергия на тяхното топлинно движение.

Произход на термина За да се осъществи ядрена реакция, първоначалните атомни ядра трябва да преодолеят така наречената „кулонова бариера“ - силата на електростатично отблъскване между тях. За да направят това, те трябва да имат висока кинетична енергия. Според кинетична теория, кинетичната енергия на движещи се микрочастици на вещество (атоми, молекули или йони) може да бъде представена под формата на температура и следователно чрез нагряване на вещество може да се постигне ядрена реакция. Именно тази връзка между нагряване на вещество и ядрена реакция е отразена от термина „термоядрена реакция“.

Кулонова бариера Кулоновата бариера е потенциална бариера, която трябва да бъде преодоляна от атомните ядра (които са положително заредени), за да се доближат едно до друго, за да възникне привличане, причинено от силни кулонови взаимодействия (ядрени сили) с малък обсег. Кулоновата бариера е следствие от факта, че според закона на Кулон еднакво заредените тела се отблъскват. На къси разстояния ядрените сили между два протона са по-силни от силите на Кулон, които изтласкват еднакво заредени частици; обаче ядрените сили намаляват с увеличаване на разстоянието много по-бързо от силите на Кулон. В резултат на това зависимостта на общия потенциал на ядрено взаимодействие от разстоянието има максимум (горната част на Кулоновата бариера) на определено разстояние.

Мюонна катализа Термоядрената реакция може да бъде значително улеснена чрез въвеждане на отрицателно заредени мюони в реакционната плазма. Мюони µ - взаимодействащи с термоядреното гориво образуват мезомолекули, в които разстоянието между ядрата на горивните атоми е малко по-малко, което улеснява техния подход и в допълнение увеличава вероятността от тунелиране на ядрата през бариерата на Кулон. Мюон – елементарна частица, образувани в космическата радиация на височина 300 км над земната повърхност.

Термоядрени реакции (1)D+T→ 4He(3,5 MeV)+ n(14,1 MeV) (2a)D+D→ T(1,01 MeV)+ p(3,02 MeV) (2b) → 3He(0,82 MeV)+ n( 2.45 MeV) (3)D+3He→ 4He(3.9 MeV)+ p(14.7 MeV) (4)T+T→ 4He +2 n+ 11.3 MeV (5)3He+3He→ 4He +2 p (6а)3He+ T → 4He + p +n+ 12,1 MeV (6b) → 4He(4,8 MeV)+ D(9,5 MeV) (6c) → 4He(0,5 MeV)+ n(1,9 MeV)+p(11,9 MeV)

Водородна бомба Термоядреното оръжие (известно още като водородна бомба) е вид ядрено оръжие, чиято разрушителна сила се основава на използването на енергията от реакцията на ядрен синтез на леки елементи в по-тежки (например синтеза на един хелий атомно ядро ​​от две атомни ядра на деутерий), което освобождава колосално количество енергия.

Общо описание Термоядрено експлозивно устройство може да бъде изградено с помощта на течен деутерий или компресиран газообразен деутерий. Но появата на термоядрени оръжия стана възможна само благодарение на един вид литиев хидрид - литиев-6 деутерид. Това е съединение на тежък изотоп на водород - деутерий и изотоп на литий с масово число 6. Литиев-6 деутерид - твърдо, което ви позволява да съхранявате деутерий (чието обичайно състояние е в нормални условия- газ) при положителни температури и в допълнение вторият му компонент - литий-6 - е суровината за получаване на най-оскъдния изотоп на водорода - тритий. Всъщност Li-6 е единственият промишлен източник на тритий:

Ранните американски термоядрени боеприпаси също използват естествен литиев деутерид, който съдържа основния изотоп на лития с масово число 7. Той също така служи като източник на тритий, но за това неутроните, участващи в реакцията, трябва да имат енергия от 10 MeV или по-висока.

Trigger The Trigger е малко термоядрено усилено плутониево ядрено оръжие с мощност от няколко килотона. Работата на тригера е да създава необходимите условияза запалване на термоядрена реакция – висока температура и налягане.

Контейнер с термоядрено гориво Контейнер с термоядрено гориво е основният елемент на бомбата. Вътре в него има термоядрено гориво - деутерид литий-6 - и плутониева пръчка, разположена по оста на контейнера, която играе ролята на предпазител за термоядрена реакция. Обвивката на контейнера може да бъде направена или от уран-238, вещество, което се дели, когато е изложено на бързи неутрони(>0,5 MeV), освободен по време на реакцията на синтез, и от олово. Контейнерът е покрит със слой от неутронен абсорбер (борни съединения), за да предпази термоядреното гориво от преждевременно нагряване от неутронни потоци след задействащата експлозия. Спусъкът и контейнерът, разположени коаксиално, са запълнени със специална пластмаса, която провежда радиация от спусъка към контейнера, и са поставени в корпус на бомба, изработен от стомана или алуминий.

Бойна глава преди експлозия; първото стъпало е отгоре, второто стъпало е отдолу. И двата компонента на термоядрена бомба. B Експлозивът детонира първия етап, като компресира плутониевата сърцевина до свръхкритично състояние и инициира верижна реакцияразделяне. C По време на процеса на разделяне в първия етап възниква импулс рентгеново лъчение, който се разпространява по вътрешността на черупката, прониквайки в сърцевината от пенополистирол. D Вторият етап се свива поради аблация (изпарение) под въздействието на рентгенови лъчи и плутониевата пръчка във втория етап преминава в суперкритично състояние, инициирайки верижна реакция, освобождавайки огромни количества топлина. E В компресиран и нагрят литиево-6 деутерид протича реакция на термоядрен синтез; излъченият неутронен поток инициира реакцията на разделяне на тампер. Огненото кълбо се разширява...

История Първата в света водородна бомба, съветската РДС-6, е взривена на 12 август 1953 г. на полигон в Семипалатинск. На 1 ноември 1952 г. САЩ взривяват първото термоядрено устройство на атола Ениветак. Устройството, тествано от Съединените щати през 1952 г., всъщност не беше „бомба“, а лабораторен образец, „3-етажна къща, пълна с течен деутерий“, направена под формата на специален дизайн. Съветските учени разработиха точно бомба - цялостно устройство, подходящо за практическо приложение. РДС-6

Най-голямата водородна бомба, детонирана някога, е съветската 58-мегатонна „Цар Бомба“, взривена на 30 октомври 1961 г. на полигона на архипелага Нова Земя. Конструктивно бомбата наистина е проектирана за 100 мегатона и тази мощност може да се постигне чрез замяна на оловния тампер с уран. Бомбата е била взривена на височина 4000 метра над полигона Нова Земля. Ударната вълна след експлозията обиколи земното кълбо три пъти. Въпреки успешния тест, бомбата не влезе в експлоатация. Царска бомба

Използвани материали: Wikipedia Google.ru

Термоядрена реакция Термоядрената реакция е реакция на сливане на леки ядра при много висока температура, придружена от освобождаване на енергия

• Енергийно много полезен!!!

Сравнение на термоядрената енергия и тази, отделена при реакция на горене

• Синтез
• 4 g хелий

• Изгаряне
• 2 вагона въглища

Условия за термоядрена реакция

• За да възникне реакция на синтез, първоначалните ядра трябва да попаднат в сферата на действие на ядрените сили (да се приближат на разстояние от 10-14 m), преодолявайки силата на електростатичното отблъскване. Това е възможно при висока кинетична енергия на ядрата. За целта веществото трябва да има температура 107 K.
• Следователно реакцията се нарича "термоядрена" (от латински therme - топлина).

Неконтролирани термоядрени реакции

• От милиарди години на Слънцето протича неконтролиран термоядрен синтез.
• Според една хипотеза 4 водородни ядра се сливат в ядро ​​на хелий в дълбините на Слънцето. Това освобождава колосално количество енергия
• 2. Водородна бомба.

• Снимка на експлозията на първата френска термоядрена бомба Канопус, която е тествана на 24 август 1968 г. във Френска Полинезия.

Най-мощната тествана бомба е водородна бомба с мощност 57 мегатона (57 милиона тона тротилов еквивалент), създадена в СССР. Сред разработчиците бяха Сахаров, Харитонов и Адамски. Сутринта на 30 октомври 1961 г. в 11:32 бомба, пусната от височина 10 км, достига височина 4000 метра над Нова Земля (СССР) и е взривена. Мястото на експлозията приличаше на ад - земята беше покрита с дебел слой пепел от изгорели скали. В радиус от 50 километра от епицентъра всичко горяше, въпреки че преди експлозията имаше сняг с човешки ръст, на 400 километра в изоставено село бяха разрушени дървени къщи.Мощността на експлозията беше 10 пъти по-голяма от общата мощност на всички експлозиви, използвани през Втората световна война.

• Най-мощната тествана бомба е водородна бомба с мощност 57 мегатона (57 милиона тона тротилов еквивалент), създадена в СССР. Сред разработчиците бяха Сахаров, Харитонов и Адамски. Сутринта на 30 октомври 1961 г. в 11:32 бомба, пусната от височина 10 км, достига височина 4000 метра над Нова Земля (СССР) и е взривена. Мястото на експлозията приличаше на ад - земята беше покрита с дебел слой пепел от изгорели скали. В радиус от 50 километра от епицентъра всичко горяше, въпреки че преди експлозията имаше сняг с човешки ръст, на 400 километра в изоставено село бяха разрушени дървени къщи.Мощността на експлозията беше 10 пъти по-голяма от общата мощност на всички експлозиви, използвани през Втората световна война.

Механизмът на действие на водородна бомба.

• Последователността на процесите, протичащи по време на експлозията на водородна бомба, може да бъде представена по следния начин. Първо, зарядът на инициатора на термоядрената реакция (малка атомна бомба), разположен вътре в черупката, експлодира, което води до неутронна светкавица и създава висока температура, необходима за започване на термоядрен синтез. Неутроните бомбардират вложка, направена от съединение деутерий-литий-6. Литий-6 се разделя на хелий и тритий под въздействието на неутрони. След това започва термоядрена реакция в смес от деутерий и тритий, температурата вътре в бомбата бързо се повишава, включвайки все повече и повече водород в синтеза.

Водородна бомба за стратегическата авиация

• Първата водородна бомба
• усвоени от серийно производство
• и приет от стратегическия
• авиация.
• Завършване на разработката - 1962 г

• Музей на RFNC-VNIITF, Снежинск.

• Предимства на контролираната термоядрена реакция

• Идеята за създаване на термоядреен реактор възниква през 50-те години на миналия век. Понастоящем (2010 г.) контролираният термоядрен синтез все още не е реализиран.
• Термоядрената енергия, която използва абсолютно нерадиоактивен деутерий и радиоактивен тритий, но в обеми хиляди пъти по-малки от ядрената енергия, ще бъде по-екологична.
• И при евентуални извънредни ситуации радиоактивният фон в близост до термоядрената централа няма да надвишава естествените показатели.
• В същото време на единица тегло термоядрено гориво се получава приблизително 10 милиона пъти повече енергия, отколкото при изгарянето на органично гориво и приблизително 100 пъти повече, отколкото при деленето на уранови ядра.
• Този източник е практически неизчерпаем, той се основава на сблъсъка на водородни ядра, а водородът е най-често срещаното вещество във Вселената.

• С този проблем в СССР се занимава И.В. Курчатов, А.Д. Сахаров, И.Е. Тамм, Л.А. Арцимович, Е.П. Велихов

Основни насоки на изследване на КТС

• Основният проблем е задържането на газа при температура от 107 K (плазма) в затворено пространство.
• В момента доста интензивно се финансират две основни схеми за осъществяване на контролиран термоядрен синтез.
• 1. Квазистационарни системи, в които плазмата е ограничена от магнитно поле при относително ниско налягане и висока температура.
• 2. Импулсни системи. В такива системи CTS се извършва чрез кратко нагряване на малки цели, съдържащи деутерий и тритий, с ултрамощни лазерни или йонни импулси. Такова облъчване предизвиква поредица от термоядрени микроексплозии.

• ТОКАМАК- тороидална вакуумна камера за магнитно задържане на плазмата. Плазмата се задържа от магнитно поле, вътре в което виси плазменият „корд“, без да докосва стените на камерата – „поничката“. Първоначално разработен в Института по атомна енергия на името на. Курчатов за изследване на проблема с контролирания термоядрен синтез. Бобините са навити около камерата, за да създадат магнитно поле. Въздухът първо се изпомпва от вакуумната камера и след това се пълни със смес от деутерий и тритий. След това с помощта на индуктор в камерата се създава вихрово електрическо поле.

• Квазистационарни системи

• Индукторът е първичната намотка на голям трансформатор, в който камерата ТОКАМАК е вторичната намотка. Вихровото електрическо поле предизвиква протичане на ток в плазмата и нейното нагряване.

Проблеми на контролирания термоядрен синтез в ТОКАМАК

• Увеличаването на налягането в плазмата предизвиква процеси в нея, които влияят негативно върху стабилността на това състояние на материята. В него възникват смущения от типа „шия” или „змия”, което води до изхвърляне на плазма върху стените на камерата. Те се разрушават и плазмата се охлажда. Магнитното поле трябва да предотвратява движението на плазмата през силовите линии. Досега TOKAMAK, чието магнитно поле се създава с помощта на свръхпроводящи електромагнити, изисква повече енергия, за да задържи плазмения пакет, отколкото се освобождава поради сливането на ядра.

• Досега е възможно да се получи плътност на плазмата от 1014 частици на cm3 за време от 1 s, което все още не позволява стартиране на самоподдържаща се термоядрена реакция. Продукт на плазмената плътност
• засега задържането трябва да е 20 пъти по-голямо от постигнатото в момента.

• За промишлена употреба реакциите на синтез трябва да протичат непрекъснато за дълъг период от време. За да се постигне реакцията в необходимия мащаб, е необходимо да се увеличи налягането в плазмата.

В такива системи CTS се извършва чрез краткотрайна компресия и ултра-бързо нагряване на малки мишени, съдържащи деутерий и тритий, с помощта на ултра-мощни многоканални лазери или йонни импулси. Такова облъчване предизвиква термоядрена реакция в центъра на целта.

• В такива системи CTS се извършва чрез краткотрайна компресия и ултра-бързо нагряване на малки мишени, съдържащи деутерий и тритий, с помощта на ултра-мощни многоканални лазери или йонни импулси. Такова облъчване предизвиква термоядрена реакция в центъра на целта.

• Импулсни системи

• Мишената за CTS се състои от куха обвивка (1), слой от твърда замръзнала дизелова смес (2) и дизелов горивен газ с ниска плътност в центъра на мишената (3).

• Основната идея е да се реализира целеви режим на компресия, при който само централната му част се довежда до температурата на запалване, докато основната част от горивото остава студено. След това горивната вълна се разпространява към повърхностните слоеве на горивото.

Ливърморската национална лаборатория в Калифорния е най-мощният лазерен комплекс в света.

• 192 мощни лазера, които ще бъдат насочени едновременно към милиметрова сферична цел (около 150 микрограма смес от деутерий и тритий). В резултат на това температурата на мишената ще достигне 100 милиона градуса, а налягането вътре в топката ще бъде 100 милиарда пъти по-високо от налягането на земната атмосфера. Тоест условията в центъра на целта ще бъдат сравними с условията вътре в Слънцето.
• Импулсната термоядрена инсталация е подобна на двигател с вътрешно горене, в който възникват експлозии на гориво, което периодично се подава в работната камера. Трудностите на CTS се крият в проблема с незабавното и равномерно нагряване на сместа. Изчисленията показват, че ако се достигне плътност 1000 пъти по-висока от тази на твърдия водород, тогава един милион джаула ще бъде достатъчен, за да запали термоядрена реакция. Но досега в експериментални инсталации плътността се увеличава само 30-40 пъти. Основната пречка е недостатъчната равномерност на осветяването на целта.

• Термоядреният реактор ще консумира много малки количества литий и деутерий. Например, реактор с електрическа мощност от 1 GW ще изгаря около 100 kg деутерий и 300 kg литий годишно. Ако приемем, че всички термоядрени централи ще произвеждат 5·1020 J годишно, т.е. половината от бъдещите нужди от електроенергия, тогава общото годишно потребление на деутерий и литий ще бъде само 1500 и 4500 тона. При такава консумация съдържащият се във водата деутерий (0,015%) е достатъчен, за да снабди човечеството с енергия за много милиони години.

• Термоядреният синтез е надеждата на съвременната енергетика

Международен експериментален термоядрен реактор ITER

• Проблемът с контролирания термоядрен синтез е толкова сложен, че нито една държава не може да се справи сама с него. Ето защо световната общност избра най-оптималния път - създаването на международния проект за термоядрен експериментален реактор - ITER, в който днес участват освен Русия, САЩ, Европейския съюз, Япония,

• Китай и Южна Корея.
• Термоядреният реактор ще бъде построен в Кадараш (Франция) и ще бъде пуснат в експлоатация около 2016 г. Именно ТОКАМАК трябва да стане основата на първия в света експериментален термоядрен реактор.

Гориво от Луната (хелий-3)

• Тази реакция изисква по-високи температури, но е екологична, тъй като не освобождава проникващи неутрони, както при други ядрени реакции, а заредени протони, които са лесни за улавяне без риск структурните материали да станат радиоактивни. Срокът на експлоатация на реактора се увеличава значително, дизайнът се опростява и надеждността се увеличава. Тъй като протоните носят електрически заряд, става възможно директното преобразуване на термоядрената енергия в електрическа енергия,

• заобикаляне на загубите поради термично преобразуване. На Земята има само 4 хиляди тона хелий-3. За доставка на Русия са необходими около 20 тона хелий-3 годишно, съвременната световна икономика ще изисква около 200 тона хелий-3 годишно. Запасите му в почвата на Луната са около 1 млн. т. Добивът на хелий-3 вече е по силите на космическите ведомства.

„Физика на атома“ - Атомът е мирен и военен. Защо мирният атом стана заплаха за обществото? Какво предоставя този проект? Какво доведе до създаването на ядрени оръжия? Етапи и график на проекта. Участници са ученици от 11 клас. Независимо изследване. Как се използва ядрената енергия в медицината, техническите устройства, машините?

„Биологични ефекти на радиоактивното лъчение“ - Mou sosh № 4. Клетъчни промени. Открито е явлението радиоактивност емпиричноФренският учен Анри Бекерел през 1896 г. за уранови соли. Възбудените атоми и йони имат силна химическа активност, така че в клетките на тялото се появяват нови химични съединения, чужд на здраво тяло.

„Влиянието на радиацията върху хората” - Последици. Какво ви притеснява след разговор по телефона? Проблеми с проекта. Нива на магнитно поле на промишлена честота на битови електрически уреди на разстояние 0,3 м. Проблемни въпроси: Как да се определи опасността от домакински уреди? Влиянието на клетъчните комуникации върху сърдечно-съдовата система. Мобилният телефон влияе върху цялата сърдечно-съдова система като цяло.

„Радиоактивност на урока“ - Познавайки T, можете да намерите K. Тъй като. Модел на ядрото. Силите, които свързват нуклоните в ядрото, се наричат ​​ядрени. Следователно, например, за радий T=1550 години. Разгледайте нови физически процесии явления, използващи диференциални уравнения. Изкуствена радиоактивност - радиоактивност на изотопите, получени изкуствено при ядрени реакции.

“Ядрени реакции” - делене на тежки ядра. Първата ядрена реакция е извършена от Е. Ръдърфорд през 1919 г. Ядрени реакциипридружени от енергийни трансформации. Изпълнява Ершова Екатерина 11 “А”. Приложение и биологична роля" Ядрени реакции. Радиоактивното лъчение има пагубен ефект върху живите клетки.