УПРАВЛЯЕМЫЙ ТЕРМОЯДЕРНЫЙ СИНТЕЗ
процесс слияния лёгких атомных ядер, происходящий с выделением
энергии при высоких темп-рах в регулируемых, управляемых условиях. Скорости
протекания термоядерных реакций малы из-за кулоновского отталкивания (см.
Кулона
закон) положительно заряженных ядер. Поэтому процесс синтеза идёт с
заметной интенсивностью только между лёгкими ядрами, обладающими малым
положит. зарядом и только при высоких темп-рах, когда кинетич. энергия
сталкивающихся ядер оказывается достаточной для преодоления кулоновского
потенциального
барьера. В природных условиях термоядерные реакции между ядрами водорода
(протонами) протекают в недрах звёзд, в частности во внутр. областях Солнца,
и служат тем постоянным источником энергии, к-рый определяет их излучение.
Сгорание водорода в звёздах идёт с малой скоростью, но гигантские размеры
и плотности звёзд обеспечивают непрерывное испускание огромных потоков
энергии в течение миллиардов лет (подробнее см. Термоядерные реакции).
С несравненно большей скоростью идут реакции между тяжёлыми изотопами
водорода (дейтерием 2Н и тритием 3Н)
с образованием сильно связанных ядер гелия:
Именно названные реакции
представляют наибольший интерес для проблемы У. т. с. В особенности привлекательна
вторая реакция, сопровождающаяся большим энерговыделением и протекающая
со значит. скоростью. Тритий радиоактивен (период полураспада 12,5 лет)
и не встречается в природе. Следовательно, для обеспечения работы предполагаемого
термоядерного реактора, использующего в качестве ядерного горючего тритий,
должна быть предусмотрена ввзмож-ность воспроизводства трития. С этой целью
рабочая зона рассматриваемой системы может быть окружена слоем лёгкого
изотопа лития, в к-ром будет идти процесс воспроизводства
6Li + n->3H
+ 4Не.
Вероятность (эффективное
поперечное сечение) термоядерных реакций быстро возрастает с темп-рой,
но даже в оптимальных условиях остаётся несравненно меньше эффективного
сечения столкновений атомных. По этой причине реакции синтеза должны
происходить в полностью ионизованной плазме, нагретой до высокой
темп-ры, где процессы ионизации и возбуждения атомов отсутствуют и дей-тон-дейтонные
или дейтон-тритонные столкновения рано или поздно завершаются ядерным синтезом.
Удельная мощность термоядерного
реактора находится путём умножения числа ядерных реакций, происходящих
ежесекундно в единице объёма рабочей зоны реактора, на энергию, выделяющуюся
при каждом акте реакции.
А Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я