Термоядрен синтез

Ядреният синтез е процес на създаване на едно тежко ядро (част от атома) от две по-леки ядра. Този процес се нарича ядрена реакция. При него се освобождава голямо количество енергия.

Ядрото, получено при синтеза, е по-тежко от всяко от изходните ядра. То обаче не е толкова тежко, колкото комбинацията от първоначалните маси на изходните ядра (атоми). Тази загубена маса се превръща в много енергия. Това е показано в известното уравнение E=mc2 на Айнщайн.

Термоядреният синтез се извършва в средата на звезди като Слънцето. Водородните атоми се сливат, за да се получи хелий. При това се освобождава много енергия. Тази енергия захранва топлината и светлината на звездата. Не всички елементи могат да се съединяват. По-тежките елементи се съединяват по-трудно от по-леките. Желязото (метал) не може да се съединява с други атоми. Това е причината за умирането на звездите. Звездите съединяват всички свои атоми, за да създадат по-тежки атоми от различни видове, докато не започнат да произвеждат желязо. Ядрото на желязото не може да се слива с други ядра. Реакциите спират. Звездата в крайна сметка се охлажда и умира.

На Земята е много трудно да се започнат реакции на ядрен синтез, при които се освобождава повече енергия, отколкото е необходима за стартиране на реакцията. Причината за това е, че реакциите на термоядрен синтез протичат само при висока температура и налягане, като например в Слънцето, тъй като и двете ядра имат положителен заряд, а положителният отблъсква положителния. Единственият начин да се спре отблъскването е ядрата да се ударят едно в друго с много висока скорост. Това става само при високо налягане и температура. Единственият успешен подход досега е бил в ядрените оръжия. При водородната бомба се използва атомна бомба (делене), за да започне реакция на синтез. От десетилетия учените и инженерите се опитват да намерят безопасен и работещ начин за контролиране и ограничаване на реакциите на термоядрен синтез с цел производство на електроенергия. Все още има много предизвикателства, които трябва да бъдат преодолени, преди термоядрената енергия да може да се използва като чист източник на енергия.

Слънцето генерира енергията си чрез ядрен синтез на водородни ядра в хелий. В ядрото си Слънцето слива 620 милиона метрични тона водород всяка секунда.
Слънцето генерира енергията си чрез ядрен синтез на водородни ядра в хелий. В ядрото си Слънцето слива 620 милиона метрични тона водород всяка секунда.

За освобождаването на енергията от термоядрения синтез се използва реакцията на водородно-деутерийно-тритиев (D-T) синтез.
За освобождаването на енергията от термоядрения синтез се използва реакцията на водородно-деутерийно-тритиев (D-T) синтез.

Версия на периодичната таблица, в която е посочен произходът на елементите, включително звездната нуклеосинтеза. Елементите над 94 са създадени от човека и не са включени.
Версия на периодичната таблица, в която е посочен произходът на елементите, включително звездната нуклеосинтеза. Елементите над 94 са създадени от човека и не са включени.


AlegsaOnline.com - 2020 / 2021 - License CC3