Ядерный синтез

Ядерный синтез.

Почему тепло, когда светит солнце? Причина в том, что солнце имеет горючее вещество, которые в 5 миллионов раз больше поставляет энергии, чем такое же количество угля или нефти. Этот источник энергии водород.  Водород солнца не сжигается, а превращается.

Внутри солнца температуры такие высокие, что атомы водорода распадаются на положительно заряженные ядра, отрицательно заряженные электроны. Такой газ с очень высокой температурой называют «плазмой». Обычно ядра водорода не соприкасаются. Так как они имеют одинаковый заряд, они отталкиваются. При экстремально высоких температурах они двигаются так быстро, что, несмотря на отталкивающую силу, они сталкиваются и плавятся. Маленькая часть массы ядра превращается при этом в энергию, согласно формуле Эйнштейна E=mc2. Следствием столкновения является выделение колоссального количества энергии. Этот и подобные процессы мы обозначаем как ядерный синтез.

Все наши энергетические проблемы были бы решаемы, если бы удалось этот процесс осуществить и взять под контроль. Но чтобы «поджечь ядра водорода, нам нужна начальная температура в 100 000 000 градусов. Высокотемпературная плазма не должна, поэтому ни в коем случае соприкасаться с аппаратурой, т.к. от одного удара она превратится в пар. В этом лежат особенные трудности при экспериментах с высокими температурами.

В – напорный резервуар

L – лазерные пушки

М – центр (фокус)

К – шарики замороженного водорода

Ма – оболочка реактора с литием как охладителем

W – теплообменник

D – пар

В США, СССР и Японии, а также в лабораториях общества имени Макса Планка в Мюнхене для этой целей создаются приборы, которые используют высокую концентрацию энергии лазера для создания высоких температур.

Эти приборы работают по следующему принципу. В шарообразной вакуумный напорный резервуар вделаны несколько мощных лазерных пушек, чьи лучи пересекаются в центре. Шарик из замороженного тяжелого водорода падает в резервуар. В это время пока он достигает центра, включается лазеры. В доли секунды водородный шарик сдавливается и разогревается на многие миллионы градусов Цельсия.

При ядерном синтезе освобождающаяся тепловая энергия поглощается охлаждающим средством в оболочке реактора. Он поступает через теплообменник.  Образуется пар, который приводит в движение турбины и генераторы.

Созданный в обществе имени Макса Планке лазер достигает за миллиардные доли секунды мощности 1000 000 мегаВатт. Что в 15 раз больше мощности всех электростанций Федеративной республики. Но только мощность лазера, которая во многие сотни раз больше, сделает возможным  в будущем синтез ядра.

Задание 1.