Термоядрен синтез

Тази статия е част от серията статии на тема Ядрена физика

Радиоактивност Ядрено делене Термоядрен синтез Радиоактивност Алфа разпад Бета разпад Гама излъчване Емисии Неутронна Протонна Позитронна Взаимодействия Слабо ядрено взаимодействие Силно ядрено взаимодействие Ядрена реакция Верижна реакция Учени Анри Бекерел Мари Кюри Енрико Ферми Ърнест Ръдърфорд

Пример за ядрен синтез между деутерий и тритий

Термоядреният синтез (също така се употребява ядрен синтез) е вид ядрена реакция, при която две или повече атомни ядра се сливат, образувайки по-тежко ядро. Реакцията се съпровожда с освобождаване или поглъщане на енергия, в зависимост от масите на участващите ядра. Най-често под термоядрен синтез се разбира синтез с участието на леки ядра, при което се отделя енергия.

Ядреният синтез в звездите протича в среда на висока температура и налягане в звездната плазма. Циклите на "горене" са сложни и разнообразни, като най-значимата практически реакция е сливането на водородни ядра за получаване на Хелий, затова и търсенето на начин за извършване на контролируем термоядрен синтез е съсредоточено около следните възможни реакции:

$\begin{array}{lclclcl} ^{2}_{1}H & + & ^{3}_{1}H & \rightarrow & ^{4}_{2}He & + & n \\ ^{2}_{1}H & + & ^{2}_{1}H & \rightarrow & ^{3}_{1}H & + & p^{+} \\ ^{2}_{1}H & + & ^{2}_{1}H & \rightarrow & ^{3}_{2}He & + & n \\ ^{2}_{1}H & + & ^{3}_{2}He & \rightarrow & ^{4}_{2}He & + & p^{+} \\ ^{3}_{1}H & + & ^{3}_{1}H & \rightarrow & ^{4}_{2}He & + & 2n \\ ^{3}_{2}He & + & ^{3}_{2}He & \rightarrow & ^{4}_{2}He & + & 2p^{+} \\ ^{3}_{2}He & + & ^{3}_{1}H & \rightarrow & ^{4}_{2}He & + & p^{+} + n \\ ^{3}_{2}He & + & ^{3}_{1}H & \rightarrow & ^{4}_{2}He & + & ^{2}_{1}H \end{array}$

Изотопите на желязото и никела имат най-голяма енергия на свързване и са най-стабилни, затова са естествения краен продукт на ядрените цикли в звездите. Това е причината синтезът на тежки ядра да не може да протича естествено в звездите и елементите след желязо и никел да се синтезират по друг механизъм. Сливането на леки ядра е свързано с отделяне на енергия, а на тежки с внасяне на такава.

Изкуствено термоядрения синтез е достигнат 1950-та година в Русия от учените Игор Там и Андрей Сахаров. Уредът с който е бил постигнат термоядрения синтез е бил наречен тороидална магнитна камера или Токамак (от руското "тороидальная камера в магнитных катушках").

Вижте също

• Ядрено делене
• Водородна бомба

Външни препратки

• Сайт на термоядрения синтез - училищен проект на МГ „Д-р Петър Берон”, школа по физика към ОДК -Варна
• Should Google Go Nuclear - (англ.) Видео в YouTube със сравнение на различните подходи за управляем ядрен синтез
• Dense Plasma Focus video

hui