Термоядерные реакции

Термоядерные реакции

• - реакции слияния легких ядер (водород, гелий) при очень высоких температурах, сопровождающиеся выделением энергии

• Создания высокой температуры для преодоления электростатических сил отталкивания ядер
• Ядра должны сблизиться на расстояние 10 см

-12

Выделение энергии при слиянии легких ядер

(синтез легких ядер)  6 МэВ

Энергетически более выгодна

(деление тяжелых ядер)  0,9 МэВ

Т

D

• Неуправляемая термоядерная реакция - водородная бомба !
• 1953г . - СССР - первая в мире водородная бомба

Способы осуществления управления реакцией

• Нагревания до t= 100 млн. град.
• Создание концентрации частиц

Проблемы осуществления управляемой термоядерной реакцией

• Создать высокотемпературную плазму (полностью ионизированный газ)
• Сильные магнитные поля для ее удержания

1950г – Андрей Дмитриевич Сахаров , Игорь Евгеньевич Тамм

Токамак  

• — тороидальная камера с магнитными катушками
• — тороидальная установка для магнитного удержания плазмы с целью достижения условий, необходимых для протекания управляемого термоядерного синтеза. 
• Токамак  Т-15 является одной из крупнейших в мире экспериментальных термоядерных установок.

Токамак  

• Т-15 — реактор со сверхпроводящим соленоидом, дающим поле индукцией 3,6 Тл. Запущен в 1988 г., в 1995 г. эксперименты приостановлены, с 2012 г. проходит модернизацию, окончить которую планируется в 2018 г.
• Глобус-М — сферический токамак, новейший токамак в России, созданный в 1999 году.

• Солнце излучает в пространство свет и тепло уже почти 4,6 млрд лет.
• В недрах солнца - самоподдерживающиеся термоядерные реакции.
• Водородный цикл – цепочка из термоядерных реакций, приводящих к образованию гелия из водорода (1939г, Ханс Бете)

Водородный цикл

• С уменьшением внутренней энергии тела уменьшается и его масса.
• Масса Солнца ежесекундно уменьшается на 4 миллиона тонн. Запасов водорода на Солнце должно хватить ещё на 5—6 миллиардов лет.