Telemart
Root NationНовиниНовини ITЩо таке ядерний синтез і чому галас?

Що таке ядерний синтез і чому галас?

-

Ядерний синтез описує фізику двох або більше атомних ядер, які зливаються з утворенням більших елементів – тип процесу, який відбувається в нашому власному Сонці. Причина, з якої це захоплююча перспектива виробництва енергії, полягає в тому, що таке атомне злиття може вивільнити велику кількість енергії. Якщо ми зможемо використовувати це вивільнення енергії, людство потенційно може отримати доступ до невичерпного джерела значною мірою сталої енергії.

International Thermonuclear Experimental Reactor (ITER)

На сьогодні до такого досягнення ще далеко, але дослідники по всьому світу постійно розвивають цю галузь, вносячи поступові поліпшення, які наближають нас до цієї мети.

Як працює ядерний синтез?

Атоми ростуть у міру того, як протони збираються у все більші і більші групи, пов’язані сильною ядерною взаємодією. Це тяжіння виникає через взаємодію між трійкою складаючих їх часток, званих кварками. Завдяки кулонівській силі – силі тяжіння або відштовхування між частками через їх електричний заряд – протони, як правило, тримаються на відстані один від одного – занадто далеко, щоб ядерні сили могли за них втриматися.

Що таке ядерний синтез?

Нейтрони, з іншого боку, не мають заряду, тому не відштовхуються, що дозволяє їм переміщатися відносно близько до інших ядерних часток з невеликими зусиллями. Завдяки тонким відмінностям у властивості, званій спіном, нейтрони і протони, зблизившись, можуть злипатися, утворюючи просте атомне ядро.

Теоретично протон, об’єднаний з нейтроном, може зв’язуватися з іншим партнером протона і нейтрона, при цьому нейтрони діють як свого роду посередник. Але змусити кілька протонів зібратися досить близько, щоб потужна сила взяла верх, – нелегка задача. Для появи ще більших елементів, таких як вуглець, печі під тиском повинні підтримувати температуру не менше 173° млн С – в шість разів гарячіше, ніж ядро Сонця. Злиття ядер з утворенням ще важчих елементів, таких як золото і уран, вимагає космічної потужності. Подумайте про сили, виявлені у нейтронних зірках або деяких наднових.

Як ядерний синтез виробляє енергію?

Виробництво термоядерної енергії залежить від різниці в кількості енергії, необхідної для утримання ядерних часток. Якщо ви візьмете альфа-частку – пару протонів і пару нейтронів, згрупованих разом – і зважите її, ви отримаєте масу 4,00153 одиниці. Однак зважте кожен атом індивідуально, і загальна сума складе 4,03188 одиниць. Дотримуючись рівняння «енергія=маса×квадрат швидкості світла» (так, це E = mc 2), різниця в масі також є різницею в енергії. Пов’язані разом частки мають меншу енергію, ніж коли вони розділені, тому, коли вони зливаються, ця зайва енергія вивільняється у світ.

nuclear fusion

Викувана глибоко в Сонці, така енергія повільно досягає поверхні, де поширюється хвилями у вигляді електромагнітного випромінювання або сонячного світла. Тут, на Землі, фізики та інженери розробляють різні пристрої, які можуть допомогти нам вловлювати і використовувати енергію, що виділяється в результаті ядерного синтезу. Коли їм це вдасться, ви обов’язково почуєте про це.

Читайте також:

Підтримати автора

Схожі статті

Підписатися
Сповістити про
guest
0 Comments
Вбудовані Відгуки
Переглянути всі коментарі