Синтез лёгких ядер (дефект массы) и Парадокс моделей вселенной

Негосударственное общеобразовательное учреждение

Высшего профессионального образования

Омский Юридический Институт

Р Е Ф Е Р А Т

По предмету: Концепции современного естествознания.

Тема: Синтез лёгких ядер (дефект массы) и Парадокс моделей вселенной.

Выполнил: студент группы

41-у Рековский В.Р.

Проверил: Гайдамакин А.А.

Омск - 2004

Ядерная энергетика синтеза основана на синтезе легких ядер, протекающего при высоких температурах Т ³ 100 * 10⁶ К, когда реагирующая среда является полностью ионизированным газом – плазмой. Изучаются различные схемы удержания горючей плазмы.

Первые опытные энергетические ректоры синтеза – термоядерные реакторы, - вероятно, будут построены к концу этого века.

В настоящее мировое производство энергии соответствует сжиганию около 10 млрд. т обычного топлива в год. В следующем веке эта величина, вероятно, возрастет в несколько раз. Ядерная энергетика способна обеспечить длительное развитие человечества без ограничений со стороны топливных ресурсов.

Синтез легких ядер

Если W > 0, то распад ядра энергетически запрещен. Но в обратном процессе - слиянии ядер X ₁ и X ₂ - энергия исходной системы должна уменьшится на величину W . Продукты синтеза приобретут кинетическую энергию W .

На правой половине Рис. 5 изображена реакция слияния

2 H + 2 H --> 3 He + n + 3,2 МэВ.

Однако наибольший интерес представляют реакции

2 1 H + 3 1 H --> 4 2 He + n + 17,6 МэВ,

2 1 H + 3 2 He --> 4 2 He + 1 1 H + 18,3 МэВ.

Высвобождающаяся энергия, отнесенная к одному нуклону дейтерия, значительно больше энергетического выхода на один нуклон делящегося изотопа урана-235. Для реализации таких реакций необходимо сблизить ядра на расстояние R ~ 10^-14 м, затратив энергию k ₀ e ² /R ~ 0,15 ¸0,3 МэВ, поэтому реакции остаются энергетически выгодными. Поскольку тритий очень радиоактивен, то реакция с использованием ³ He более безопасна.

Надежды на практическую реализацию управляемого термоядерного синтеза продолжают оставаться "умеренно оптимистическими" на протяжении более 40 лет.

Если бы удалось осуществить управляемые термоядерные реакции в промышленных услових, то это дало бы доступ к практически неисчерпаемым источникам энергии и избавило бы человечество от угрозы энергетического кризиса. С другой стороны, если взорвутся те огромные запасы водородных бомб, которые накоплены (и продолжают накапливаться многими странами, несмотря на окончание т.н. холодной войны ), то человечество и большая часть всего живого на Земле будет уничтожено.

Дефект массы – характеристика атомного ядра, энергия связи.

Задача о нецелочисленности атомного веса изотопов долго волновала учёных, но теория относительности, установив связь между массой и энергией тела (E= mc² ), дала ключ к решению этой задачи, а протон-нейтронная модель атомного ядра оказалась тем замком, к которому этот ключ подошёл. Для решения данной задачи понадобятся некоторые сведения о массах элементарных частиц и атомных ядер (табл. 1.1).

Таблица 1.1

Масса и атомный вес некоторых частиц

Частица	Символ	Масса, кг	Масса в физической шкале[1]
Электрон	e	(9,1083±0,0003)´10-31	(5,48763±0,00006)´10–4
Протон	(1,67239±0,00004)´10-27	1,007593±0,000003
Нейтрон	(1,67470±0,00004)´10-27	1,008982±0,000003
Альфа-частица	(6,6433±0,0001)´10-27	4,002780±0,000006

(Массы нуклидов и их разности определяют опытным путем с помощью: масс-спектроскопических измерений; измере­ний энергий различных ядерных реакций; измерений энергий β- и α-распадов; микроволновых измерений, дающих отношение масс или их разностей.)

Сравним массу a-частицы, т.е. ядра гелия, с массой двух протонов и двух нейтронов, из которых оно состоит. Для этого из суммы удвоенной массы протона и

Внимание, отключите Adblock

Вы посетили наш сайт со включенным блокировщиком рекламы!
Ссылка для скачивания станет доступной сразу после отключения Adblock!

Скачать