ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
225
ление тяжелого атома, а слияние двух мелких в более крупный
атом, сопровождаемое потерей массы, которая превращается в
энергию. Примером служат Солнце и другие звезды, где в их не-
драх идет ядерный синтез. Они состоят из водорода, и его ядра при
слиянии образуют ядро гелия с выделением энергии. Водородная
бомба - это аналог солнечного ядерного синтеза.
На земле водорода много (в воде по два его атома приходит-
ся на молекулу воды). Гелий - инертный нерадиоактивный газ и не
загрязняет атмосферу. Научившись управлять ядерным синтезом,
мы получим неисчерпаемый источник энергии в виде водорода. Но
для слияния атомов водорода нужна температура до 100 млн
о
С и
очень высокое давление (условия Солнца). Отсюда и трудности
ядерного синтеза и термоядерной реакции. В водородной бомбе
для запуска термоядерной реакции используется атомный взрыв,
что весьма мало приемлемо для работы электростанций.
Еще одна очень непростая проблема - где держать разогре-
тый водород? Ни одно вещество не выдерживает такой температу-
ры - переходит в газ. Есть два направления работы по этой про-
блеме. 1. Установка ТОКАМАК (тороидальная камера с магнит-
ным полем) института атомной энергии им. Курчатова в Москве
удерживает ионизированный разогретый водород в магнитом поле.
2. Лазерный ядерный синтез - на кусочек замороженного водорода
направлен лазерный луч, доводящий быстро водород до нужных
температуры и давления, обусловливая слияние ядер. Практиче-
ское решение этой проблемы представляется достаточно отдален-
ным - еще 30-40 лет усиленной работы и затрат на десятки млрд
долларов.
При изучении ядерного синтеза применяются изотопы водо-
рода: дейтерий (
2
Н) и тритий (
3
Н); обычный водород (
1
Н) для слия-
ния ядер требует еще более высоких температур и давления.
2
Н -
природный изотоп, его легко выделяют из морской воды,
3
Н - не-
стабильный изотоп и получается промышленным путем бомбар-
дировкой ядер лития (Li) нейтронами, получаемыми в процессе
слияния ядер дейтерия (
2
Н) и трития (
3
Н).
Литий является относительно редким элементом и при ис-
пользовании в термоядерном синтезе быстро иссякнет. К этому
следует добавить, что тритий радиоактивен, опасен для людей и
226
есть проблемы с его хранением - при его утечке термоядерные ре-
акторы станут источником заражения среды. Кроме того, материа-
лы реактора высокорадиоактивные и их захоронение проблема-
тично. Наконец, низкий КПД турбогенератора (до 20%) приведет к
рассеиванию большого количества тепла.
В последние годы появилось сообщение о возможности
слияния ядер водорода в условиях комнатной температуры при
электролизе тяжелой воды, в молекулах которой атомы водорода
(
1
Н) замещены дейтерием (
2
Н), с использованием палладиевых
электродов - в них диффундирует часть дейтерия, где ядра слива-
ются и выделяют тепло.
Из приведенного краткого анализа соотношения различных
источников энергии и экологии окружающей среды довольно чет-
ко вытекает необходимость ведения работ по использованию неис-
черпаемых источников энергии (солнце, ветер, вода и т.д.), нега-
тивное влияние которых на природу всегда находится на уровне
фонового.
ление тяжелого атома, а слияние двух мелких в более крупный есть проблемы с его хранением - при его утечке термоядерные ре-
атом, сопровождаемое потерей массы, которая превращается в акторы станут источником заражения среды. Кроме того, материа-
энергию. Примером служат Солнце и другие звезды, где в их не- лы реактора высокорадиоактивные и их захоронение проблема-
драх идет ядерный синтез. Они состоят из водорода, и его ядра при тично. Наконец, низкий КПД турбогенератора (до 20%) приведет к
слиянии образуют ядро гелия с выделением энергии. Водородная рассеиванию большого количества тепла.
бомба - это аналог солнечного ядерного синтеза. В последние годы появилось сообщение о возможности
На земле водорода много (в воде по два его атома приходит- слияния ядер водорода в условиях комнатной температуры при
ся на молекулу воды). Гелий - инертный нерадиоактивный газ и не электролизе тяжелой воды, в молекулах которой атомы водорода
загрязняет атмосферу. Научившись управлять ядерным синтезом, (1Н) замещены дейтерием (2Н), с использованием палладиевых
мы получим неисчерпаемый источник энергии в виде водорода. Но электродов - в них диффундирует часть дейтерия, где ядра слива-
для слияния атомов водорода нужна температура до 100 млн оС и ются и выделяют тепло.
очень высокое давление (условия Солнца). Отсюда и трудности Из приведенного краткого анализа соотношения различных
ядерного синтеза и термоядерной реакции. В водородной бомбе источников энергии и экологии окружающей среды довольно чет-
для запуска термоядерной реакции используется атомный взрыв, ко вытекает необходимость ведения работ по использованию неис-
что весьма мало приемлемо для работы электростанций. черпаемых источников энергии (солнце, ветер, вода и т.д.), нега-
Еще одна очень непростая проблема - где держать разогре- тивное влияние которых на природу всегда находится на уровне
тый водород? Ни одно вещество не выдерживает такой температу- фонового.
ры - переходит в газ. Есть два направления работы по этой про-
блеме. 1. Установка ТОКАМАК (тороидальная камера с магнит-
ным полем) института атомной энергии им. Курчатова в Москве
удерживает ионизированный разогретый водород в магнитом поле.
2. Лазерный ядерный синтез - на кусочек замороженного водорода
направлен лазерный луч, доводящий быстро водород до нужных
температуры и давления, обусловливая слияние ядер. Практиче-
ское решение этой проблемы представляется достаточно отдален-
ным - еще 30-40 лет усиленной работы и затрат на десятки млрд
долларов.
При изучении ядерного синтеза применяются изотопы водо-
рода: дейтерий (2Н) и тритий (3Н); обычный водород (1Н) для слия-
ния ядер требует еще более высоких температур и давления. 2Н -
природный изотоп, его легко выделяют из морской воды, 3Н - не-
стабильный изотоп и получается промышленным путем бомбар-
дировкой ядер лития (Li) нейтронами, получаемыми в процессе
слияния ядер дейтерия (2Н) и трития (3Н).
Литий является относительно редким элементом и при ис-
пользовании в термоядерном синтезе быстро иссякнет. К этому
следует добавить, что тритий радиоактивен, опасен для людей и
225 226
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 111
- 112
- 113
- 114
- 115
- …
- следующая ›
- последняя »
