200. Термоядерний синтез.
200. Термоядерний синтез.
Керований термоядерний синтез - синтез більш важких атомних ядер з легших з метою отримання енергії, який, на відміну від вибухового термоядерного синтезу (використовуваного в термоядерних вибухових пристроях), носить керований характер. Керований термоядерний синтез відрізняється від традиційної ядерної енергетики тим, що в останній використовується реакція розпаду, в ході якої з важких ядер виходять більш легкі ядра. В основних ядерних реакціях, які планується використовувати в цілях здійснення керованого термоядерного синтезу, будуть застосовуватися дейтерій (2H) і тритій (3H), а в більш віддаленій перспективі дейтерій (2H) і (3 He) і бор-11(11B).
Реакція синтезу полягає в наступному: два або більше атомних ядра в результаті застосування деякої сили зближуються настільки, щоб сили, що діють на таких відстанях, переважали над силами кулонівського відштовхування між однаково зарядженими ядрами, внаслідок чого формується нове ядро. При створенні нового ядра виділиться велика енергія сильної взаємодії. За відомою формулою E = mc , визволивши енергію, система нуклонів втратить частину своєї маси. Атомні ядра, які мають невеликий електричний заряд, простіше звести на потрібну відстань, тому важкі ізотопи водню є одними з кращих видів палива для реакції синтезу.
Встановлено, що суміш двох ізотопів, дейтерію та тритію, вимагає найменше енергії для реакції синтезу в порівнянні з енергією, що виділяється під час реакції. Однак, хоча суміш дейтерію та тритію (DT) є предметом більшості досліджень синтезу, вона в жодному разі не є єдиним видом потенційного пального. Інші суміші можуть бути простіше у виробництві; їхня реакція може надійніше контролюватися, або, що більш важливо, виробляти менше нейтронів.
201. Атомна енергетика.
201. Атомна енергетика.
АТОМНА ЕНЕРГЕТИКА - область техніки, заснована на використанні реакції поділу атомних ядер для вироблення теплоти і виробництва електроенергії. У 1990 атомними електростанціями ( АЕС) світу вироблялося 16 % електроенергії. Такі електростанції працювали в 31 країні і будувалися ще в 6 країнах. Ядерний сектор енергетики найбільш значний у Франції, Бельгії, Фінляндії, Швеції, Болгарії та Швейцарії, тобто в тих промислово розвинених країнах , де недостатньо природних енергоресурсів. Ці країни виробляють від чверті до половини своєї електроенергії на АЕС. Атомна енеpгетіка залишається предметом гострих дебатів. Стоpоннікі і супротивники атомної енеpгетікі pезко pасхода в оцінках її безпеки, надійності та економічної ефективності. Крім того , шиpоко pаспpостpанить думку про можливий витік ядеpной палива з сфеpах пpоизводства електpоенеpгіі і його використанні для пpоизводства ядеpной зброї.
Я
дерний
паливний цикл.
Уран добувається, збагачується і
виготовляється ядерне паливо (1), яке
постачають на АЕС. Після використання
відпрацьоване паливо відвозиться на
завод з переробки ядерних відходів (2)
або остаточно захоронюється (3) на
постійне зберігання у безпечне місце,
наприклад, у скелю. 95% відпрацьованого
палива може бути перероблене для
подальшого використання на електростанціях
(4).
Для отримання ядерної енергії використовують ланцюгову реакцію поділу ядер ізотопів урану або плутонію. Ядра діляться при попаданні в них нейтрона, при цьому виходять нові нейтрони і осколки поділу, які володіють великою кінетичної енергією. В результаті зіткнень осколків з іншими атомами ця кінетична енергія швидко перетворюється в тепло.
До ядерній енергетиці відноситься використання керованих реакцій в ядерних реакторах.
Ядерна енергія виробляється на атомних електричних станціях , використовується на атомних криголамах, атомних підводних човнах; США здійснюють програму зі створення ядерної двигуна для космічних кораблів, крім того, робилися спроби створити ядерний двигун для літаків.