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Che cosa è la fusione nucleare?

La reazione termonucleare – una reazione nucleare tra nuclei leggeri scorre a temperatura molto elevata (superiore a 108 K). Quindi una grande quantità di energia sotto forma di neutroni di alta energia e indicatore fotoni – particelle di luce.

Le alte temperature, e quindi grandi nuclei energetici che collide necessari per superare la barriera elettrostatica. Questa barriera è causato dalla reciproca repulsione dei nuclei (come particelle come carica). Altrimenti non sarebbero in grado di avvicinarsi a una distanza sufficiente per la forza nucleare (che è di circa 10-12 cm).

La reazione termonucleare è la formazione di nuclei che sono fortemente accoppiati l'uno all'altro, di perdente. Quasi tutte queste reazioni sono reazioni di fusione (fusione) nuclei più leggeri a pesanti.

L'energia cinetica necessaria per vincere la repulsione reciproca di aumentare all'aumentare della carica nucleare. Pertanto più semplice passa fusione dei nuclei leggeri aventi piccola carica elettrica.

In natura, la reazione di fusione può avvenire solo negli interni delle stelle. Per la sua attuazione in condizioni terrestri vanno riscaldati sostanza con una delle possibili modalità:

  • un'esplosione nucleare;
  • fascio di particelle bombardamento intenso;
  • potente impulso laser o lo scarico del gas.

reazione termonucleare, che è al suo interno di stelle, svolge un ruolo di primaria importanza per l'evoluzione dell'universo. In primo luogo, dai nuclei di idrogeno nelle stelle sono formati futuri elementi chimici, e in secondo luogo, una stella fonte di energia.

La reazione termonucleare in the Sun

Sul sole come fonte di energia primaria sporgere ciclo protone-protone quando quattro protoni nasce un nucleo di elio. L'energia che si libera durante la sintesi, viene portato via formando nuclei, neutroni, neutrini e quanti di radiazione elettromagnetica. Che studiano i neutrini provenienti dal flusso di sole, gli scienziati possono determinare la natura e le reazioni nucleari intesnivnost che si verificano nel suo centro.

L'intensità media di energia del sole per gli standard terrestri è trascurabile – solo 2 erg / s * g (1 grammo di massa solare). Questo valore è molto più piccolo del elettrolitica velocità in vivo durante il metabolismo normale. Solo a causa dell'enorme peso del Sole (1033 g * 2) La potenza totale irradiata da loro è un enorme valore come 4 * 1028 watt.

A causa delle dimensioni enormi e massa del problema sole e altre stelle, e ritenzione plasma viene risolto nell'isolamento termico sono idealmente: reazioni avvengono nel nucleo caldo, e il trasferimento di calore avviene con una superficie fredda. Solo così le stelle in grado di produrre energia in modo efficiente in un processo così lento, come il ciclo protone-protone. In condizioni terrestri, tali reazioni non sono realizzabili.

Energia di fusione – la base del futuro

Sul nostro pianeta, ha senso per applicare e utilizzare solo le reazioni di fusione più efficaci – in particolare la sintesi di elio e trizio nuclei Leiter. Tali reazioni in scala relativamente ampia sono fattibili finora solo nelle esplosioni di prova delle bombe all'idrogeno. Tuttavia, costantemente condotto tutti i nuovi sviluppi al fine di produrre in modo efficace una potenza pacifica. nucleare convenzionale utilizza la reazione di decadimento, come in una sintesi coinvolti energia termonucleare. In questa reazione di fusione ha una serie di vantaggi rispetto alla reazione di fissione nucleare.

1. Quando reazioni di fusione è possibile evitare l'esposizione di radiazioni come prodotto energia in questo caso è un energia "pulita" di luce.

2. Con il numero di processi termonucleari dell'energia ricevuta reazione nucleare convenzionale superano notevolmente, che vengono utilizzati nei reattori moderni.

3. Al fine di mantenere la reazione di fissione nucleare, richiede un monitoraggio costante del flusso di neutroni, o può essere seguita da una reazione a catena incontrollata, minaccia l'umanità. Per l'energia fusione usato al posto del flusso di neutroni ad alta temperatura, tuttavia tali rischi scompaiono.

4. Il carburante per le reazioni termonucleari innocuo, al contrario di decomposizione prodotti di carburante nucleare reattori.

Non molto tempo fa, gli scienziati americani sono stati in grado di creare un modello di lavoro di una reazione termonucleare in cui l'uscita di energia di un centinaio di volte l'energia. Si tratta di una buona applicazione per l'ulteriore successo "addomesticamento" dell'energia di fusione.