Термоядерные реакции

- ядерные реакции между лёгкими атомными ядрами, протекающие при очень высоких темп-рах (10⁷-10⁸ К). T. р.- основной (хотя и не единственный) тип процессов, в которых ядрам, испытывающим взаимное кулоновское отталкивание, удаётся, преодолев соответствующий электростатический барьер (рис. 1), сблизиться на расстояние порядка радиуса действия ядерных сил притяжения и, провалившись в образуемую ими глубокую потенц. яму, совершить ту или иную экзоэнергетич. (т. е. сопровождающуюся выделением энергии) ядерную перестройку. Под "выделением энергии" подразумевается выделение в продуктах реакции избыточной кинетич. энергии, равной увеличению суммарной энергии связи.T. о., относительно рыхлые ядра перестраиваются в более прочно связанные, а поскольку ядра с наибольшей энергией связи на один нуклон находятся в ср. части периодич. системы Менделеева, то наиб, типичным механизмом экзоэнергетич. реакции является с л и ян и е (с и н т е з) легчайших ядер в более тяжёлые. Вместе с тем существуют и экзоэнергетич. р е а к ц и и д е л е н и я лёгких ядер, напр. благодаря особой прочности ядра ⁴He возможна реакция ¹¹ В + р->3⁴ Не + 8,7МэВ.

Рис. 1. Потенциальная энергия межъядерного взаимодействия как функция расстояния между ядрами; - относительная энергия ядер, отвечающая глубоко под-барьерному прохождению. Штриховкой показано "срезание" барьера отталкивания на боровском радиусе a_m отрицательного мюона в кулоновском поле одного из сталкивающихся ядер, лежащее в основе явления m-катализа.

ЭНЕРГИЯ ЗВЕЗД

Физики определяют единицу энергии 1 эрг как кинетическую энергию, или энергию движения, массы в 2 г, которая движется со скоростью 1 см/с. Большая ли это величина? Такую энергию затрачивает комар, пролетая через комнату. Вот как это мало — 1 эрг! Когда дело касается энергии, излучаемой Солнцем или другими звездами, то речь идет об огромных количествах энергии. Получая на Земле всего лишь около одной двухмиллиардной части энергии, излучаемой Солнцем, мы обнаруживаем, что эта энергия способна порождать облака, вызывать испарение огромных количеств воды, обогревать дома и делать много других полезных вещей, ибо на 1 см2 земной поверхности приходится около 1,3 млн. эрг в секунду (эрг/с). И если получаемая Землей энергия составляет лишь ничтожную часть всей энергии, излучаемой Солнцем, то какой же колоссальной она должна быть! Эта величина поражает воображение. Если вычислить количество энергии, теряемой Солнцем, мы получим 3 800 млн. млн. млн. млн. млн. эрг/с. Это число выглядит так: 3 800 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 эрг/с. Требуется время, чтобы запомнить или записать подобное число (не исключено, что при записи мы можем потерять один-два нуля), поэтому существует иная, более удобная форма записи больших чисел. Как астроном использует световой год для измерения расстояния до удаленных на миллионы миллионов километров звезд, так и физик использует обозначения, которые несколько облегчают его жизнь. Чтобы описать большие числа, физик вводит «показатели степени».