Термоядерні реакції. Енергія зірок. Керований термоядерний синтез
Оскільки у гелію енергія зв’язку нуклонів у ядрі дуже велика (28.3 МеВ), то є можливість одержувати ядерну енергію, при здійснені таких ядерних реакцій
МеВ,
МеВ. (3.3.3.1)
В обох випадках частинка-снаряд має позитивний заряд. Проникнення такої частинки в ядро-мішень потребує величезної енергії. Температура плазми, в якій можливі подібні реакції, повинна досягати мільйонів градусів. Такі реакції називаються термоядерними.
Термоядерні реакції відбуваються в зірках і є джерелом їх енергії. Некерована термоядерна реакція здійснюється у водневій бомбі, джерелом енергії в якій є вибух ядерної бомби.
Керований термоядерний синтез пов’язаний з надзвичайно великими технічними труднощами, які ряд учених надіються подолати у 21 сторіччі.
Якщо температура зірки в її центральній частині не перевищує 107 К, то імовірно, що в її надрах здійснюється протон-протонний термоядерний цикл
,
,
. (3.3.3.2)
Повний енергетичний вихід такого процесу складає біля
28.3 МеВ. Час, за який відбувається повний протон-протонний цикл складає мільйони років.
На більш гарячих зірках, температура в надрах яких t > 108 К імовірно, що відбувається вуглецево - азотний цикл, або цикл Бете.
,
,
,
,
,
. (3.3.3.3)
Весь цикл Бете відбувається в середньому за 13 мільйонів років. Енергія, яка виділяється при цьому, становить 26.8 МеВ.
Хоч термоядерні реакції на Сонці й зірках приводять до зменшення водню, розрахунки показують, що кількості водню на Сонці вистачить ще на мільярди років.
Дата добавления: 2015-08-26; просмотров: 1012;