Инерциальное удержание
Теоретические расчеты показывают, что термоядерный синтез возможен и без применения магнитных ловушек. Для этого осуществляется быстрое сжатие специально приготовленной мишени (шарика из дейтерия радиусом ок. 1 мм) до столь высоких плотностей, что термоядерная реакция успевает завершиться прежде, чем произойдет испарение топливной мишени. Сжатие и нагрев до термоядерных температур можно производить сверхмощными лазерными импульсами, со всех
сторон равномерно и одновременно облучающими топливный шарик. При мгновенном испарении егоповерхностных слоев вылетающие частицы приобретают очень высокие скорости, и шарик оказывается поддействием больших сжимающих сил. Они аналогичны движущим ракету реактивным силам, с той лишьразницей, что здесь эти силы направлены внутрь, к центру мишени. Этим методом можно создать давленияпорядка 1011 МПа и плотности, в 10 000 раз превышающие плотность воды. При такой плотности почти вся термоядерная энергия высвободится в виде небольшого взрыва за время ЯДЕРНЫЙ СИНТЕЗ
10-12 с. Происходящие микровзрывы, каждый из которых эквивалентен
1-2 кг тротила, не вызовут поврежденияреактора, а осуществление последовательности таких микровзрывов через короткие промежутки временипозволило бы реализовать практически непрерывное получение полезной энергии. Для инерциальногоудержания очень важно устройство топливной мишени. Мишень в виде концентрических сфер из тяжелого илегкого материалов позволит добиться максимально эффективного испарения частиц и, следовательно,наибольшего сжатия.
Расчеты показывают, что при энергии лазерного излучения порядка мегаджоуля (106 Дж) и кпд лазера неменее 10% производимая термоядерная энергия должна превышать энергию, израсходованную на накачкулазера. Термоядерные лазерные установки имеются в исследовательских лабораториях России, США,Западной Европы и Японии. В настоящее время изучается возможность использования вместо лазерноголуча пучка тяжелых ионов или сочетания такого пучка со световым лучом. Благодаря современной техникетакой способ инициирования реакции имеет преимущество перед лазерным, поскольку позволяет получитьбольше полезной энергии. Недостаток заключается в
трудности фокусировки пучка на мишени.
Ядерный реактор, принцип действия, работа ядерного реактора
Ядерный реактор, устройство в котором проистекает управляемая цепная ядерная реакция с выделением тепла. В основном ти устройства используются для выработки электроэнергии и в качестве привода больших кораблей. Для того, чтобы представить себе, мощность и экономичность ядерных реакторов можно привести пример. Там где среднему ядерному реактору потребуется 30 килограмм урана, средней ТЭЦ потребуется 60 вагонов угля или 40 цистерн мазута.
Прообраз ядерного реактора был построен в декабре 1942 года в США под руководством Э. Ферми. Это была так называемая “Чикагская стопка”. Chicago Pile ( впоследствии слово “Pile” наряду с другими значениями стало обозначать ядерный реактор). Такое название дали ему из-за того, что он напоминал собой большую стопку графитовых блоков, положенных один на другой.
Между блоками была помещены шарообразные “рабочие тела”, из природного урана и его диоксида.
В СССР первый реактор был построен под руководством академика И. В. Курчатова. Реактор Ф-1 был заработал 25 декабря 1946 г. Реактор был в форме шара, имел в диаметре около 7,5 метров. Он не имел системы охлаждения, поэтому работал на очень малых уровнях мощности.
Исследования продолжились и в 27 июня 1954 года вступила в строй первая в мире атомная электростанция мощностью 5 МВт в г. Обнинске.