Автор современность задал вопрос в разделе Наука, Техника, Языки
что такое термоядерный синтез? и получил лучший ответ
Ответ от Григорий Милонов[гуру]
На практике - есть вариант - водородная бомба.
Смысл в том, что есть график дефектов масс для разных атомных весов. У него горизонтальный участок в районе железа, а по краям - бльшие провалы. Это значит, что в смысле выхода энергии выгоден синтез из легких ядер либо распад тяжелых, так чтобы образовавшийся элемент был ближе к железу, чем исходный.
С распадом все понятно - нестабильное ядро разрывается на несколько осколков, которые под действием электростатических сил отталкивания разлетаются в разные стороны.
Чтобы произошел синтез легких ядер, нужно наоборот, сблизить ядра на столько, чтобы сильные взаимодействия преодолели силу электростатического отталкивания. Этого можно достичь, если сообщить достаточную кинетическую энергию взаимодействующим ядрам. Т. е. либо разгонять их на ускорителе и пулять в мишень, либо нагревать до такой соответствующей температуры. При этом потребная температура будет в районе около сотни миллионов градусов.
Поэтому, в водородной бомбе используется инициирующий ядерный заряд, задача которого - разогреть вещество до этой температуры поджига. Такие бомбы стали называть термоядерными из-за этой тепловой специфики.
Есть еще так называемые "трехфазные" боеприпасы, мощность которых реально не ограничена ничем. В них имеется небольшой ядерный заряд, которые используется для поджига термоядерной реакции. Сама термоядерная реакция нужна тут как мощный источник быстрых нейтронов. На третьей фазе быстрые нейтроны, рожденные термоядерной реакцией, бомбардируют толстую оболочку из обедненного урана 238, который стабилен в обычных условиях, но быстрые нейтроны также вызывают его распад. Трехфазная технология позволяет легко получить боеприпас мощностью 50 и даже 100 мегатонн тротилового эквивалента.. .
Управляемый термоядерный синтез сейчас пытаются сделать в Китае и во Франции - на установке ИТЕР. Россия там тоже участвует - наша задача - сделать сверхпроводящие магниты для удержагния плазменного жгута в токамаке. Проблема в том, что плазму нужно удерживать в виде колцевого жгута в центре тороидального канала достаточное время, чтобы горючее успело провзаимодействовать. Используется принцип нагревания плазмы электрическим током и принцип трансформатора. Закольцованный плазменный жгут как раз и является вторичной обмоткой. Основная проблема здесь - поддержание стабильности плазменного жгута. Он может запросто порваться и разомкнуть обмотку. Это можно себе представить в виде тороидального мыльного пузыря - в любой момент может возникнуть перетяжка и тороид превратся в разомкнутое кольцо....
реакция соединения с образованием нового вещ-ва, сопровождающееся выделением огромного кол-ва энергии
Для того чтобы произошла реакция синтеза, исходные ядра должны преодолеть силу электростатического отталкивания, для этого они должны иметь большую кинетическую энергию. Если предположить, что кинетическая энергия ядер определяется их тепловым движением то можно сказать, что для реакции синтеза нужна большая температура. Поэтому реакция названа «термоядерной». Этот термин может использоваться даже в тех случаях, когда реакция ядерного синтеза происходит при низкой температуре, например в том случае, когда кинетическая энергия ядер связана с их направленным движением, а не тепловым.
Термоядерная реакция - процесс, в ходе которого два или несколько легких ядер образуют более тяжелое ядро. Термоядерная реакция протекает в условиях очень высоких температур с выделением энергии.
Загвоздочка как раз в условиях протекания. Если контроль процесса не волнует - тогда это в самом деле водородная бомба. Если нужна контролирумая термоядерная реакция - совсем другое дело, НО температуры огромные, вещества минимум плавятся, как найдут способ удерживать эту штучку, например, в магнитном поле, покатит быстро, я думаю.
На протекание такой реакции нужно затратить колосальное кол-во энергии. На данный момент такие реакции неэфективны, т. к. на их поддержание тратится куда больше энергии, чем от них можно получить...