عرض تقديمي عن التفاعلات النووية الحرارية. عرض فيزياء حول موضوع "التفاعلات النووية الحرارية" (الصف 11)

عرض الفيزياء
حول الموضوع:
رد فعل نووي حراري
900igr.net

تفاعل اندماج النوى الضوئية عند
درجة حرارة عالية جدًا،
يرافقه التفريغ
الطاقة، وتسمى الطاقة النووية الحرارية
رد فعل.

لدمج فمن الضروري أن
المسافة الأساسية
كان يساوي تقريبًا 0.000000000
001 سم ولكن هذا ممنوع
قوات كولومب. قد يكونون كذلك
التغلب عليها إذا كانت النوى كبيرة
الطاقة الحركية. كبيرة بشكل خاص
من الأهمية العملية هو أنه عندما
التفاعل النووي الحراري لكل نيوكليون
يتم إطلاق طاقة أكثر بكثير من
أثناء التفاعل النووي، على سبيل المثال، أثناء
تخليق نواة الهيليوم من نواة الهيدروجين
يتم إطلاق طاقة تساوي 6 MeV، وعند
انشطار نواة اليورانيوم إلى نيوكليون واحد
حسابات »0.9 MeV.

التفاعلات النووية الحرارية على الشمس

مشكلة الاستخدام
الطاقة النووية الحرارية بحق
تعتبر المشكلة رقم 1
العلوم الحديثة. قرارها
سوف تسمح لك بالتخلص منه إلى الأبد
الإنسانية من التهديد
جوع الطاقة. بعد كل شيء، البحار و
تحتوي المحيطات على احتياطيات ضخمة
تلك النوى الخفيفة جدًا
اللازمة للطاقة النووية الحرارية
ردود الفعل. كم هو ضخم و
مصدر "لا ينضب" للطاقة
الشخص لديه! قوة
خدمة هذه الطاقة للناس - ماذا

ليف أندريفيتش أرتسيموفيتش (12 (25) فبراير 1909 ، موسكو 1 مارس 1973 ، موسكو) - فيزيائي سوفيتي بارز ، أكاديمي في أكاديمية العلوم في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية (1953) ، بطل الاشتراكي

ليف أندريفيتش أرتسيموفيتش (12 (25) فبراير 1909،
موسكو 1 مارس 1973، موسكو) - رائع
فيزيائي سوفيتي، أكاديمي في أكاديمية العلوم في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية (1953)، البطل
العمل الاشتراكي (1969
).

تحت قيادة أرتسيموفيتش
لأول مرة في العالم في المختبر
تم تنفيذ الشروط
رد فعل نووي حراري.

يكمن عمل الأسلحة النووية الحرارية في استخدام التفاعل النووي الحراري

الشريحة 1

الشريحة 2

الشريحة 3

الشريحة 4

الشريحة 5

الشريحة 6

الشريحة 7

الشريحة 8

الشريحة 9

الشريحة 10

الشريحة 11

الشريحة 12

الشريحة 13

الشريحة 14

الشريحة 15

الشريحة 16

الشريحة 17

الشريحة 18

يمكن تنزيل العرض التقديمي حول موضوع "التفاعل النووي الحراري" مجانًا تمامًا على موقعنا. موضوع المشروع: الفيزياء. ستساعدك الشرائح والرسوم التوضيحية الملونة على إشراك زملائك في الفصل أو الجمهور. لعرض المحتوى، استخدم المشغل، أو إذا كنت تريد تنزيل التقرير، فانقر على النص المقابل أسفل المشغل. يحتوي العرض التقديمي على 18 شريحة (شرائح).

شرائح العرض

الشريحة 1

الشريحة 2

التفاعل النووي الحراري هو تفاعل اندماج النوى الخفيفة عند درجة حرارة عالية جدًا، مصحوبًا بإطلاق طاقة

حيوية مفيدة جدا !!!

الشريحة 3

تخليق 4 جرام هيليوم

احتراق عربتين من الفحم

مقارنة الطاقة النووية الحرارية وتلك المنطلقة أثناء تفاعل الاحتراق

الشريحة 4

شروط التفاعل النووي الحراري

لكي يحدث تفاعل اندماجي، يجب أن تقع النوى الأولية ضمن مجال عمل القوى النووية (تقترب من مسافة 10-14 م)، متغلبة على قوة التنافر الكهروستاتيكي. وهذا ممكن مع الطاقة الحركية العالية للنواة. ولهذا يجب أن تكون درجة حرارة المادة 107 كلفن. لذلك يسمى التفاعل "نووي حراري" (من الكلمة اللاتينية "الحرارة الحرارية").

الشريحة 5

التفاعلات النووية الحرارية غير المنضبطة

يحدث الاندماج النووي الحراري غير المنضبط في الشمس منذ مليارات السنين. وبحسب إحدى الفرضيات، تندمج 4 نوى هيدروجين لتشكل نواة هيليوم في أعماق الشمس. في هذه الحالة، يتم إطلاق كمية هائلة من الطاقة 2. قنبلة هيدروجينية.

صورة لانفجار أول قنبلة نووية حرارية فرنسية كانوب والتي تم اختبارها في 24 أغسطس 1968 في بولينيزيا الفرنسية.

الشريحة 6

أقوى قنبلة تم اختبارها كانت قنبلة هيدروجينية بقوة 57 ميجا طن (57 مليون طن من مكافئ مادة تي إن تي)، تم تصنيعها في الاتحاد السوفييتي. وكان من بين المطورين ساخاروف وخاريتونوف وأدامسكي. في صباح يوم 30 أكتوبر 1961، في الساعة 11:32، أسقطت قنبلة من ارتفاع 10 كيلومترات ووصلت إلى ارتفاع 4000 متر فوق نوفايا زيمليا (اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية) وتم تفجيرها. كان موقع الانفجار يشبه الجحيم، حيث كانت الأرض مغطاة بطبقة سميكة من رماد الصخور المحترقة. داخل دائرة نصف قطرها 50 كيلومترًا من مركز الزلزال، كان كل شيء يحترق، على الرغم من وجود ثلوج بارتفاع رجل قبل الانفجار، على بعد 400 كيلومتر في قرية مهجورة، وكانت المنازل الخشبية مدمرة وكانت قوة الانفجار أكبر بعشر مرات القوة الإجمالية لجميع المتفجرات المستخدمة في الحرب العالمية الثانية.

الشريحة 7

آلية عمل القنبلة الهيدروجينية.

يمكن تمثيل تسلسل العمليات التي تحدث أثناء انفجار قنبلة هيدروجينية على النحو التالي. أولاً، تنفجر شحنة بادئ التفاعل النووي الحراري (قنبلة ذرية صغيرة) الموجودة داخل القشرة، مما يؤدي إلى وميض نيوتروني وخلق درجة الحرارة العالية اللازمة لبدء الاندماج النووي الحراري. تقصف النيوترونات ملحقًا مصنوعًا من مركب الديوتيريوم-ليثيوم-6. ينقسم الليثيوم -6 إلى هيليوم وتريتيوم تحت تأثير النيوترونات. ثم يبدأ التفاعل النووي الحراري في خليط من الديوتيريوم والتريتيوم، وترتفع درجة الحرارة داخل القنبلة بسرعة، مما يؤدي إلى إشراك المزيد والمزيد من الهيدروجين في عملية التوليف.

الشريحة 8

قنبلة هيدروجينية للطيران الاستراتيجي

أول قنبلة هيدروجينية، تم إتقانها من خلال الإنتاج الضخم واعتمدها الطيران الاستراتيجي. الانتهاء من التطوير - 1962

متحف RFNC-VNIITF، سنيزينسك.

الشريحة 9

مزايا التفاعل النووي الحراري الخاضع للرقابة

نشأت فكرة إنشاء مفاعل اندماجي في الخمسينيات. في الوقت الحاضر (2010)، لم يتم تنفيذ الاندماج النووي الحراري الخاضع للرقابة بعد. ستكون الطاقة النووية الحرارية، التي تستخدم الديوتيريوم غير المشع على الإطلاق والتريتيوم المشع، ولكن بكميات أصغر بآلاف المرات من الطاقة النووية، أكثر صديقة للبيئة. وفي حالات الطوارئ المحتملة، لن تتجاوز الخلفية المشعة بالقرب من محطة الطاقة النووية الحرارية المؤشرات الطبيعية. في الوقت نفسه، يتم الحصول على طاقة أكبر بحوالي 10 ملايين مرة من كل وحدة وزن من الوقود النووي الحراري مقارنة باحتراق الوقود العضوي، وحوالي 100 مرة أكثر من انشطار نواة اليورانيوم. وهذا المصدر لا ينضب عملياً؛ فهو يعتمد على اصطدام نوى الهيدروجين، ويعتبر الهيدروجين المادة الأكثر شيوعاً في الكون.

تمت معالجة هذه المشكلة في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية بواسطة I.V. كورشاتوف، أ.د. ساخاروف، آي. تام، إل إيه أرتسيموفيتش، إي.بي. فيليخوف

الشريحة 10

الاتجاهات الرئيسية لأبحاث CTS

المشكلة الرئيسية هي احتواء الغاز عند درجة حرارة 107 كلفن (بلازما) في مكان محدود. في الوقت الحالي، يتم تمويل مخططين أساسيين لتنفيذ الاندماج النووي الحراري الخاضع للرقابة بشكل مكثف للغاية. 1. الأنظمة شبه الثابتة التي تكون فيها البلازما محصورة بمجال مغناطيسي عند ضغط منخفض نسبياً ودرجة حرارة عالية. 2. أنظمة النبض. في مثل هذه الأنظمة، يتم تنفيذ CTS عن طريق تسخين أهداف صغيرة تحتوي على الديوتيريوم والتريتيوم لفترة وجيزة باستخدام نبضات ليزر أو أيونات فائقة القوة. يؤدي هذا التشعيع إلى سلسلة من الانفجارات النووية الحرارية الدقيقة.

الشريحة 11

TOKAMAK عبارة عن غرفة مفرغة حلقية لحبس البلازما المغناطيسي. يتم احتجاز البلازما بواسطة مجال مغناطيسي، يتدلى داخله "سلك" البلازما دون ملامسة جدران الغرفة - "الدونات". تم تطويره لأول مرة في معهد الطاقة الذرية الذي سمي باسمه. كورشاتوف لدراسة مشكلة الاندماج النووي الحراري الخاضع للرقابة. يتم لف الملفات حول الكاميرا لإنشاء مجال مغناطيسي. يتم ضخ الهواء أولاً من حجرة التفريغ ثم يتم ملؤه بخليط من الديوتيريوم والتريتيوم. ثم، باستخدام مغو، يتم إنشاء مجال كهربائي دوامة في الغرفة.

الأنظمة شبه الثابتة

المحث هو الملف الأولي لمحول كبير، حيث تكون غرفة TOKAMAK هي الملف الثانوي. يؤدي المجال الكهربائي الدوامي إلى تدفق التيار في البلازما وتسخينه.

الشريحة 12

مشاكل الاندماج النووي الحراري الخاضع للرقابة في توكاماك

حتى الآن كان من الممكن الحصول على كثافة بلازما تبلغ 1014 جسيمًا لكل سم3 لمدة ثانية واحدة، وهو ما لا يسمح حتى الآن بإطلاق تفاعل نووي حراري مستدام ذاتيًا. يجب أن يكون ناتج كثافة البلازما وزمن الحبس أكبر 20 مرة مما يتم تحقيقه حاليًا.

بالنسبة للاستخدام الصناعي، يجب أن تحدث تفاعلات الاندماج بشكل مستمر على مدى فترة طويلة من الزمن. لتحقيق التفاعل بالمقياس المطلوب، من الضروري زيادة الضغط في البلازما.

الشريحة 13

أنظمة النبض

يتكون هدف CTS من قذيفة مجوفة (1)، وطبقة من خليط الديزل الصلب المتجمد (2) وغاز وقود الديزل منخفض الكثافة في وسط الهدف (3).

الفكرة الرئيسية هي تنفيذ وضع الضغط المستهدف حيث يتم جلب الجزء المركزي فقط إلى درجة حرارة الاشتعال، بينما يظل الجزء الأكبر من الوقود باردًا. ثم تنتشر موجة الاحتراق إلى الطبقات السطحية للوقود.

الشريحة 14

يعد مختبر ليفرمور الوطني في كاليفورنيا أقوى مجمع ليزر في العالم.

192 ليزرًا قويًا سيتم توجيهها في وقت واحد نحو هدف كروي ملليمتري (حوالي 150 ميكروجرامًا من خليط الديوتيريوم والتريتيوم). ونتيجة لذلك ستصل درجة حرارة الهدف إلى 100 مليون درجة، بينما سيكون الضغط داخل الكرة أعلى بـ 100 مليار مرة من ضغط الغلاف الجوي للأرض. أي أن الظروف في مركز الهدف ستكون مماثلة للظروف الموجودة داخل الشمس. يشبه التثبيت النووي الحراري النبضي محرك الاحتراق الداخلي الذي تحدث فيه انفجارات للوقود الذي يتم توفيره بشكل دوري لغرفة العمل. تكمن صعوبات CTS في مشكلة تسخين الخليط بشكل فوري وموحد. تظهر الحسابات أنه إذا وصلت الكثافة إلى 1000 مرة أعلى من كثافة الهيدروجين الصلب، فإن مليون جول ستكون كافية لإشعال تفاعل نووي حراري. لكن حتى الآن في التركيبات التجريبية تزداد الكثافة 30-40 مرة فقط. العائق الرئيسي هو عدم التوحيد الكافي للإضاءة المستهدفة.

الشريحة 15

سوف يستهلك مفاعل الاندماج كميات صغيرة جدًا من الليثيوم والديوتيريوم. على سبيل المثال، سيحرق مفاعل بقدرة كهربائية تبلغ 1 جيجاوات حوالي 100 كجم من الديوتيريوم و300 كجم من الليثيوم سنويًا. إذا افترضنا أن جميع محطات الطاقة النووية الحرارية ستنتج 5·1020 جول سنويًا، أي. نصف الاحتياجات المستقبلية من الكهرباء، فإن إجمالي الاستهلاك السنوي من الديوتيريوم والليثيوم سيكون 1500 و4500 طن فقط. مع هذا الاستهلاك، فإن الديوتيريوم الموجود في الماء (0.015٪) يكفي لتزويد البشرية بالطاقة لملايين السنين.

الاندماج النووي الحراري هو أمل الطاقة الحديثة

الشريحة 16

المفاعل النووي الحراري التجريبي الدولي ITER

الصين وكوريا الجنوبية. سيتم بناء مفاعل الاندماج في كاداراش (فرنسا) وسيدخل حيز التشغيل في عام 2016 تقريبًا. إن TOKAMAK هو الذي يجب أن يصبح الأساس لأول مفاعل نووي حراري تجريبي في العالم.

الشريحة 17

الوقود من القمر (هيليوم-3)

تجاوز الخسائر الناجمة عن التحويل الحراري. لا يوجد سوى 4 آلاف طن من الهيليوم 3 على الأرض. لتزويد روسيا، هناك حاجة إلى حوالي 20 طنًا من الهيليوم -3 سنويًا، وسيتطلب الاقتصاد العالمي الحديث حوالي 200 طن من الهيليوم -3 سنويًا؛ وتبلغ احتياطياتها في تربة القمر حوالي مليون طن. كما أن استخراج الهيليوم-3 أصبح ضمن قدرات أقسام الفضاء الآن.

يجب أن يكون النص قابلاً للقراءة جيدًا، وإلا فلن يتمكن الجمهور من رؤية المعلومات المقدمة، أو سيتم تشتيت انتباهه كثيرًا عن القصة، أو محاولة فهم شيء ما على الأقل، أو سيفقد كل الاهتمام تمامًا. للقيام بذلك، تحتاج إلى اختيار الخط المناسب، مع الأخذ في الاعتبار مكان وكيفية بث العرض التقديمي، وكذلك اختيار المجموعة المناسبة من الخلفية والنص.

من المهم أن تتدرب على تقريرك، وتفكر في الطريقة التي ستستقبل بها الجمهور، وما الذي ستقوله أولاً، وكيف ستنهي العرض التقديمي. كل شيء يأتي مع الخبرة.

اختاري الزي المناسب، لأن... تلعب ملابس المتحدث أيضًا دورًا كبيرًا في إدراك كلامه.

حاول التحدث بثقة وسلاسة وتماسك.

حاول أن تستمتع بالأداء، فستشعر براحة أكبر وأقل توترًا.

الشريحة 2

التفاعل النووي الحراري هو تفاعل اندماجي للنوى الخفيفة عند درجة حرارة عالية جدًا، مصحوبًا بإطلاق الطاقة

حيوية مفيدة جدا !!!

الشريحة 3

مقارنة الطاقة النووية الحرارية وتلك المنطلقة أثناء تفاعل الاحتراق

تصنيع 4 جرام من الهيليوم احتراق سيارتين من الفحم

الشريحة 4

شروط التفاعل النووي الحراري

الشريحة 5

التفاعلات النووية الحرارية غير المنضبطة

يحدث الاندماج النووي الحراري غير المنضبط في الشمس منذ مليارات السنين.

ووفقا لإحدى الفرضيات، تندمج أربع نوى هيدروجين لتشكل نواة هيليوم في أعماق الشمس. يؤدي هذا إلى إطلاق كمية هائلة من الطاقة 2. القنبلة الهيدروجينية. صورة لانفجار أول قنبلة نووية حرارية فرنسية كانوب والتي تم اختبارها في 24 أغسطس 1968 في بولينيزيا الفرنسية.

الشريحة 6

آلية عمل القنبلة الهيدروجينية.

الشريحة 7

قنبلة هيدروجينية للطيران الاستراتيجي

الشريحة 8

أول قنبلة هيدروجينية، تم إتقانها من خلال الإنتاج الضخم واعتمدها الطيران الاستراتيجي. الانتهاء من التطوير - 1962. متحف RFNC-VNIITF، سنيزينسك.

الشريحة 9

مزايا تفاعل الاندماج المتحكم فيه نشأت فكرة إنشاء مفاعل الاندماج في الخمسينيات. في الوقت الحاضر (2010)، لم يتم تنفيذ الاندماج النووي الحراري الخاضع للرقابة بعد. ستكون الطاقة النووية الحرارية، التي تستخدم الديوتيريوم غير المشع على الإطلاق والتريتيوم المشع، ولكن بكميات أصغر بآلاف المرات من الطاقة النووية، أكثر صديقة للبيئة. وفي حالات الطوارئ المحتملة، لن تتجاوز الخلفية المشعة بالقرب من محطة الطاقة النووية الحرارية المؤشرات الطبيعية.

الاتجاهات الرئيسية لأبحاث CTS

في الوقت نفسه، يتم الحصول على طاقة أكبر بحوالي 10 ملايين مرة من كل وحدة وزن من الوقود النووي الحراري مقارنة باحتراق الوقود العضوي، وحوالي 100 مرة أكثر من انشطار نواة اليورانيوم. وهذا المصدر لا ينضب عملياً؛ فهو يعتمد على اصطدام نوى الهيدروجين، ويعتبر الهيدروجين المادة الأكثر شيوعاً في الكون. تمت معالجة هذه المشكلة في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية بواسطة I.V. كورشاتوف، أ.د. ساخاروف، آي. تام، إل إيه أرتسيموفيتش، إي.بي. فيليخوف

الشريحة 10

TOKAMAK عبارة عن غرفة مفرغة حلقية لحبس البلازما المغناطيسي. يتم احتجاز البلازما بواسطة مجال مغناطيسي، يتدلى داخله "سلك" البلازما دون ملامسة جدران الغرفة - "الدونات". تم تطويره لأول مرة في معهد الطاقة الذرية الذي سمي بهذا الاسم. كورشاتوف لدراسة مشكلة الاندماج النووي الحراري الخاضع للرقابة. يتم لف الملفات حول الكاميرا لإنشاء مجال مغناطيسي. يتم ضخ الهواء أولاً من حجرة التفريغ ثم يتم ملؤه بخليط من الديوتيريوم والتريتيوم. ثم، باستخدام مغو، يتم إنشاء مجال كهربائي دوامة في الغرفة. الأنظمة شبه الثابتة إن المحث هو الملف الأولي لمحول كبير، حيث تكون غرفة TOKAMAK هي الملف الثانوي. يؤدي المجال الكهربائي الدوامي إلى تدفق التيار في البلازما وتسخينه.

الشريحة 12

مشاكل الاندماج النووي الحراري الخاضع للرقابة في توكاماك

تؤدي زيادة الضغط في البلازما إلى حدوث عمليات فيها تؤثر سلبًا على استقرار هذه الحالة من المادة. ويحدث فيه اضطرابات من نوع "الرقبة" أو "الثعبان" مما يؤدي إلى قذف البلازما على جدران الحجرة. يتم تدميرها وتبرد البلازما. يجب أن يمنع المجال المغناطيسي البلازما من التحرك عبر خطوط المجال. حتى الآن، يتطلب TOKAMAK، الذي يتم إنشاء مجاله المغناطيسي باستخدام مغناطيسات كهربائية فائقة التوصيل، طاقة أكبر لحمل حزمة البلازما مما يتم إطلاقه بسبب اندماج النوى. حتى الآن كان من الممكن الحصول على كثافة بلازما تبلغ 1014 جسيمًا لكل سم3 لمدة ثانية واحدة، وهو ما لا يسمح حتى الآن بإطلاق تفاعل نووي حراري مستدام ذاتيًا. يجب أن يكون ناتج كثافة البلازما وزمن الحبس أكبر 20 مرة مما يتم تحقيقه حاليًا. بالنسبة للاستخدام الصناعي، يجب أن تحدث تفاعلات الاندماج بشكل مستمر على مدى فترات طويلة من الزمن. لتحقيق التفاعل بالمقياس المطلوب، من الضروري زيادة الضغط في البلازما.

الشريحة 13

في مثل هذه الأنظمة، يتم تنفيذ CTS عن طريق الضغط قصير المدى والتسخين فائق السرعة للأهداف الصغيرة التي تحتوي على الديوتيريوم والتريتيوم باستخدام ليزر متعدد القنوات فائق القوة أو نبضات أيونية. يؤدي هذا التشعيع إلى تفاعل نووي حراري في مركز الهدف. أنظمة النبض يتكون هدف CTS من قذيفة مجوفة (1)، وطبقة من خليط الديزل الصلب المتجمد (2) وغاز وقود الديزل منخفض الكثافة في وسط الهدف (3). الفكرة الرئيسية هي تنفيذ وضع الضغط المستهدف حيث يتم جلب الجزء المركزي فقط إلى درجة حرارة الاشتعال، بينما يظل الجزء الأكبر من الوقود باردًا. ثم تنتشر موجة الاحتراق إلى الطبقات السطحية للوقود.

الشريحة 14

يعد مختبر ليفرمور الوطني في كاليفورنيا أقوى مجمع ليزر في العالم.

يشبه التثبيت النووي الحراري النبضي محرك الاحتراق الداخلي الذي تحدث فيه انفجارات للوقود الذي يتم توفيره بشكل دوري لغرفة العمل. تكمن صعوبات CTS في مشكلة تسخين الخليط بشكل فوري وموحد. تظهر الحسابات أنه إذا وصلت الكثافة إلى 1000 مرة أعلى من كثافة الهيدروجين الصلب، فإن مليون جول ستكون كافية لإشعال تفاعل نووي حراري. لكن حتى الآن في التركيبات التجريبية تزداد الكثافة 30-40 مرة فقط. العائق الرئيسي هو عدم التوحيد الكافي للإضاءة المستهدفة.

الشريحة 15

سوف يستهلك مفاعل الاندماج كميات صغيرة جدًا من الليثيوم والديوتيريوم. على سبيل المثال، مفاعل بقدرة كهربائية تبلغ 1 جيجاوات سيحرق حوالي 100 كجم من الديوتيريوم و300 كجم من الليثيوم سنويًا. إذا افترضنا أن جميع محطات الطاقة النووية الحرارية ستنتج 5·1020 جول سنويًا، أي. نصف الاحتياجات المستقبلية من الكهرباء، فإن إجمالي الاستهلاك السنوي من الديوتيريوم والليثيوم سيكون 1500 و4500 طن فقط. مع هذا الاستهلاك، فإن الديوتيريوم الموجود في الماء (0.015٪) يكفي لتزويد البشرية بالطاقة لملايين السنين. الاندماج النووي الحراري هو أمل الطاقة الحديثة

المفاعل النووي الحراري التجريبي الدولي ITER

الشريحة 16

إن مشكلة الاندماج النووي الحراري الخاضع للرقابة معقدة للغاية بحيث لا تستطيع أي دولة التعامل معها بمفردها. لذلك، اختار المجتمع الدولي المسار الأمثل - إنشاء مشروع المفاعل التجريبي النووي الحراري الدولي - ITER، الذي يشمل اليوم، بالإضافة إلى روسيا والولايات المتحدة الأمريكية والاتحاد الأوروبي واليابان والصين وكوريا الجنوبية. سيتم بناء مفاعل الاندماج في كاداراش (فرنسا) وسيدخل حيز التشغيل في عام 2016 تقريبًا. إن TOKAMAK هو الذي يجب أن يصبح الأساس لأول مفاعل نووي حراري تجريبي في العالم.

الوقود من القمر (هيليوم-3)

يتطلب هذا التفاعل درجات حرارة أعلى، ولكنه صديق للبيئة، لأنه لا يطلق نيوترونات منتشرة، كما هو الحال في التفاعلات النووية الأخرى، بل يطلق بروتونات مشحونة، والتي يسهل التقاطها دون التعرض لخطر أن تصبح المواد الهيكلية مشعة. يزداد عمر خدمة المفاعل بشكل كبير، ويتم تبسيط التصميم وزيادة الموثوقية. وبما أن البروتونات تحمل شحنة كهربائية، يصبح من الممكن تحويل الطاقة النووية الحرارية مباشرة إلى طاقة كهربائية، وتجاوز الخسائر الناجمة عن التحويل الحراري. لا يوجد سوى 4 آلاف طن من الهيليوم 3 على الأرض. لتزويد روسيا، هناك حاجة إلى حوالي 20 طنًا من الهيليوم -3 سنويًا، وسيتطلب الاقتصاد العالمي الحديث حوالي 200 طن من الهيليوم -3 سنويًا؛ وتبلغ احتياطياته في تربة القمر حوالي مليون طن. كما أن استخراج الهيليوم-3 أصبح ضمن قدرات أقسام الفضاء بالفعل.

الشريحة 18

عرض جميع الشرائح

لاستخدام معاينات العرض التقديمي، قم بإنشاء حساب Google وقم بتسجيل الدخول إليه: https://accounts.google.com

التسميات التوضيحية للشرائح:

رد فعل نووي حراري

ما هو التفاعل النووي الحراري؟ يسمى تفاعل الاندماج للنوى الخفيفة عند درجة حرارة عالية جدًا، المصحوب بإطلاق الطاقة، بالتفاعل النووي الحراري.

أمثلة على التفاعلات النووية الحرارية:

1 جرام يو - 75 ميجا جول = 3 طن من الفحم 1 جرام خليط الديوتيريوم والتريتيوم - 300 ميجا جول =؟ طن من الفحم . إنتاجية الطاقة من التفاعلات

يعد الاندماج النووي الحراري مصدرًا للطاقة لا ينضب وصديقًا للبيئة. خاتمة:

تفاصيل حول التفاعل لكي يحدث الاندماج، يجب أن تكون المسافة بين النوى حوالي 0.0000000001 سم، إلا أن قوى كولوم تمنع ذلك. ويمكن التغلب عليها إذا كانت النوى ذات طاقة حركية عالية. من الأهمية العملية الكبيرة بشكل خاص أنه أثناء التفاعل النووي الحراري، يتم إطلاق طاقة أكبر بكثير لكل نيوكليون مقارنة بالتفاعل النووي، على سبيل المثال، أثناء اندماج نواة الهيليوم من نواة الهيدروجين، يتم إطلاق طاقة تساوي 6 ميجا فولت، وأثناء بانشطار نواة اليورانيوم، يمثل النيوكليون الواحد قوة 0.9 ميجا إلكترون فولت.

التفاعل النووي الحراري التفاعل النووي الحراري الخاضع للرقابة هو تفاعل مواتٍ للطاقة. ومع ذلك، يمكن أن يحدث فقط في درجات حرارة عالية جدًا (في حدود عدة مئات الملايين من الدرجات). عند كثافة المادة العالية، يمكن تحقيق درجة الحرارة هذه عن طريق إنشاء تفريغات إلكترونية قوية في البلازما. في هذه الحالة تنشأ مشكلة - صعوبة احتواء البلازما. تحدث تفاعلات نووية حرارية ذاتية الاستدامة في النجوم. يجري العمل حاليًا في روسيا وعدد من الدول الأخرى لتنفيذ تفاعل نووي حراري خاضع للرقابة.

TOKAMAK (غرفة مغناطيسية حلقية مع التيار) هذا جهاز كهروفيزيائي، والغرض الرئيسي منه هو تكوين البلازما، وهو أمر ممكن عند درجات حرارة حوالي 100 مليون درجة، والحفاظ عليها لفترة طويلة في حجم معين. إن إمكانية إنتاج البلازما في درجات حرارة عالية جدًا تجعل من الممكن إجراء تفاعل نووي حراري لدمج نوى الهيليوم من المواد الخام ونظائر الهيدروجين (الديوتيريوم والتريتيوم). أثناء التفاعل، يجب إطلاق الطاقة التي ستكون أكبر بكثير من الطاقة المستهلكة في تكوين البلازما. تم وضع أسس نظرية الاندماج النووي الحراري المتحكم فيه في عام 1950 من قبل آي إي تام وأ.د. ساخاروف، اللذين اقترحا احتواء البلازما الساخنة المتكونة نتيجة تفاعلات المجال المغناطيسي.

أدت هذه الفكرة إلى إنشاء مفاعلات نووية حرارية - توكاماك. في حالة كثافة المادة العالية، يمكن تحقيق درجة الحرارة العالية المطلوبة بمئات الملايين من الدرجات عن طريق خلق تفريغات إلكترونية قوية في البلازما. المشكلة: صعوبة الاحتفاظ بالبلازما. منشآت التوكاماك الحديثة ليست مفاعلات نووية حرارية، ولكنها منشآت بحثية لا يمكن فيها وجود البلازما والحفاظ عليها إلا لفترة من الوقت. يقع أقوى TOKAMAK الحديث، الذي يخدم الأغراض البحثية فقط، في مدينة أبينجدون بالقرب من أكسفورد. يبلغ ارتفاعه 10 أمتار، وينتج البلازما ويبقيها على قيد الحياة لمدة ثانية واحدة فقط. التفاعل النووي الحراري الخاضع للرقابة هو تفاعل مواتٍ بقوة. مع مثل هذا التفاعل، يتم إطلاق طاقة أكبر بكثير لكل نيوكليون مقارنة بالتفاعل النووي. على سبيل المثال، أثناء اندماج نواة الهيليوم، يتم إطلاق طاقة تساوي 6 ميجا فولت من نواة الهيدروجين، وعندما تنشطر نواة اليورانيوم، يتم إطلاق 0.9 ميجا فولت لكل نواة.

LiD A 2 1 تفاعل اندماجي غير متحكم فيه في قنبلة هيدروجينية (نووية حرارية).

1. 1953 - في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية، 2. 1956 - في الولايات المتحدة الأمريكية، 3. 1957 - في إنجلترا، 4. 1967 - في الصين، 5. 1968 - في فرنسا. القنبلة الهيدروجينية تم تجميع أكثر من 50 ألف قنبلة هيدروجينية في ترسانات مختلف البلدان!

إن انفجار شحنة نووية حرارية بقوة 20 مليون طن سوف يدمر الحياة كلها على مسافة تصل إلى 140 كم من مركز الزلزال.

1. عند القيام بعمليات تعدين واسعة النطاق؛ 2. في الظواهر الفيزيائية الفلكية.

هل التفاعلات النووية الحرارية جيدة أم سيئة؟

الواجب المنزلي: §79، إعداد تقارير حول المواضيع التالية: "التفاعلات النووية الحرارية على الشمس"، "إنشاء قنبلة هيدروجينية في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية"، "استخدام التفاعلات النووية الحرارية للأغراض السلمية"، "مشاكل إنشاء محطات الطاقة النووية الحرارية".

التفاعلات النووية الحرارية. ردود الفعل. 111111 نوع الدرس: OSI الغرض: تعزيز تطوير كفاءة المعلومات والاتصالات المهمة: الحديث عن التفاعلات النووية الحرارية

الكتلة الساكنة لنواة اليورانيوم >> مجاميع المجاميع الكتلة الساكنة لنواة اليورانيوم الكتل الساكنة للشظايا أثناء الانشطار - الكتل الساكنة للشظايا أثناء الانشطار - النوى الثقيلة النوى الثقيلة الكتلة الساكنة لنواة الهيليوم كبيرة. الكتلة الساكنة لنواة الهيليوم هي بارِز<< суммы масс покоя двух ядер суммы масс покоя двух ядер тяжёлого водорода при делении – тяжёлого водорода при делении – ЛЁГКИЕ ЯДРА ЛЁГКИЕ ЯДРА Вывод: при слиянии лёгких ядер при слиянии лёгких ядер Вывод: масса покоя уменьшается =>> انخفاض الكتلة الساكنة = إطلاق طاقة كبيرة إطلاق طاقة كبيرة التفاعلات النووية الحرارية - التفاعلات - التفاعلات التفاعلات النووية الحرارية لاندماج النوى الخفيفة عند اندماج النوى الخفيفة عند درجة حرارة عالية جدًا (درجة حرارة عالية)

طاقة التفاعلات النووية الحرارية طاقة التفاعلات النووية الحرارية لكل نيوكليون واحد > > لكل نيوكليون طاقة محددة للتفاعلات المتسلسلة طاقة محددة لتفاعلات الانشطار النووي المتسلسلة تفاعلات الانشطار النووي الديوتيريوم + التريتيوم = حوالي 3.5 ميجا فولت الديوتيريوم + التريتيوم = حوالي 3.5 ميجا فولت لكل نيوكليون لكل نيوكليون انشطار اليورانيوم = حوالي 1 ميجا فولت انشطار اليورانيوم = حوالي 1 ميجا فولت لكل نيوكليون لكل نيوكليون

تلعب التفاعلات النووية الحرارية دوراً كبيراً في تطور الكون.. الكون الطاقة الإشعاعية للشمس والنجوم الطاقة الإشعاعية للشمس والنجوم هي طاقة نووية حرارية لها أصل نووي حراري. أصل. أفكار حديثة: على أفكار حديثة: المرحلة المبكرة للنجم تتكون المرحلة المبكرة للنجم من أساس الهيدروجين => => يتقدم أساس الهيدروجين تفاعل اندماج نواة الهيدروجين مع تفاعل اندماج نوى الهيدروجين مع تكوين الهيليوم =>> اندماج نوى الهيدروجين مع تكوين الهيليوم = اندماج نوى الهيليوم مع تكوين المزيد من نوى الهيليوم مع تكوين عناصر أثقل من العناصر الثقيلة

تلعب التفاعلات النووية الحرارية دوراً حاسماً في تطور التفاعلات النووية الحرارية تلعب دوراً حاسماً في تطور التركيب الكيميائي لتركيب المادة الكيميائية في الكون. المواد الموجودة في الكون. كل هذه التفاعلات كل هذه التفاعلات يصاحبها إطلاق يرافقه إطلاق الطاقة التي توفر الطاقة التي تضمن انبعاث الضوء من قبل النجوم لانبعاث الضوء من قبل النجوم لمليارات السنين لمليارات السنين

تفاعل نووي حراري متحكم فيه - تفاعل نووي حراري متحكم فيه - مصدر لا ينضب للطاقة على مصدر لا ينضب للطاقة على الأرض الأرض اندماج الديوتيريوم مع التريتيوم اندماج الديوتيريوم مع التريتيوم الطاقة = 17.6 ميغا إلكترون فولت 17.6 ميغا إلكترون فولت الطاقة = التريتيوم ليس في الطبيعة، إذن يجب أن يكون التريتيوم ليست في الطبيعة فيجب إنتاجها في المفاعل نفسه من الليثيوم المنتج في المفاعل نفسه من الليثيوم مئات الملايين من K عند درجة الحرارة للتفاعل = مئات الملايين من K عند درجة الحرارة للتفاعل = كثافة عالية للمادة (101414-10-101515 كثافة عالية للمادة (10 جزيئات لكل 1 سم22)) جزيئات لكل 1 سم الحالة: توليد كهرباء قوية في البلازما خلق كهرباء قوية في البلازما الحالة: تفريغات التفريغ الصعوبة: الإمساك الصعوبة: البلازما داخل التثبيت (0.1 - 1 ثانية) =>> الجدران جدران البلازما داخل التثبيت (0.1 - 1 ثانية) = في البخار في بلازما البلازما البخارية المشكلة لم تحل بسبب عدم الاستقرار لم تحل المشكلة بسبب عدم الاستقرار الحفاظ على درجة حرارة عالية درجة حرارة عالية

رد فعل غير منضبط تم تنفيذ رد فعل غير منضبط قنبلة هيدروجينية (نووية حرارية) قنبلة هيدروجينية (نووية حرارية) – تفاعل اندماجي متفجر – تفاعل اندماجي متفجر هناك ثقة بأن هناك ثقة بأنه عاجلاً أم آجلاً سيتم إنشاء مفاعلات نووية حرارية عاجلاً أم آجلاً سيتم إنشاء مفاعلات نووية حرارية

كورشاتوف إيجور فاسيليفيتش (1903 - (1903 - كورشاتوف إيجور فاسيليفيتش 1960) 1960) فيزيائي روسي، منظم وفيزيائي روسي، منظم وقائد العمل في العلوم الذرية، قائد العمل في العلوم والتكنولوجيا الذرية في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية، أكاديمي أكاديمية اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية العلوم والتكنولوجيا في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية، أكاديمية العلوم في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية (1943)، بطل الاشتراكية ثلاث مرات (1943)، بطل العمل الاشتراكي ثلاث مرات (1949، 1951، 1954). العمل التقليدي (1949، 1951، 1954). بحث في مجال الطاقة الكهروضوئية. بحث في مجال الطاقة الكهروضوئية. اكتشف مع زملائه الايزومرية النووية. بتوجيه من الايزومرية النووية. تحت قيادة كورشاتوف، تم بناء أول سيكلوترون محلي، بنى كورشاتوف أول سيكلوترون محلي (1939)، تم اكتشاف السيكلوترون التلقائي (1939)، تم اكتشاف الانشطار التلقائي لنواة اليورانيوم (1940)، تم اكتشاف انشطار نواة اليورانيوم. تم تطويره (1940) ، وتم تطوير حماية الألغام للسفن ، وهو الأول في حماية الألغام للسفن ، وتم إنشاء أول مفاعل نووي في أوروبا (1946) ، وأول مفاعل نووي في الاتحاد السوفييتي في أوروبا (1946) ، وأول قنبلة ذرية في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية (1949) ، أول قنبلة ذرية نووية حرارية في العالم (1949) ، أول قنبلة نووية حرارية في العالم ( 1953) و NPP (1954). مؤسس وأول قنبلة (1953) ومحطة الطاقة النووية (1954). مؤسس وأول مدير لمعهد الطاقة الذرية (من 1943، من 1960 مدير معهد الطاقة الذرية (من 1943، من 1960 - سمي على اسم كورشاتوف). جائزة لينين (1957)، - سمي على اسم كورشاتوف). جائزة لينين (1957)، جائزة الدولة لاتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية (1942، 1949، 1951، جائزة الدولة لاتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية (1942، 1949، 1951، 1954). فيزيائي سوفيتي ومنظم للعلوم 1954).

كورشاتوف، مدينة في كازاخستان مدينة كورشاتوف في كازاخستان، الشرق، شرق كورشاتوف، مدينة كورشاتوف منطقة كازاخستان، على النهر. إرتيش بالقرب من مدينة منطقة كازاخستان على النهر. إرتيش بالقرب من سيميبالاتينسك. عدد السكان 9.3 ألف نسمة (2004). سيميبالاتينسك عدد السكان 9.3 ألف نسمة (2004). موقع سيميبالاتينسك للتجارب النووية (موقع سيميبالاتينسك للتجارب النووية (توقفت التجارب النووية في عام 1991). توقفت الاختبارات الوطنية في عام 1991). المركز النووي الوطني لجمهورية كازاخستان. المركز النووي العلمي لجمهورية كازاخستان. معاهد أبحاث الفيزياء النووية، معاهد أبحاث الفيزياء النووية، السلامة الإشعاعية والبيئة، السلامة الإشعاعية والبيئة، البحوث الجيوفيزيائية البحوث الجيوفيزيائية (منذ عام 1983) في الاتحاد الروسي في الاتحاد الروسي، منطقة كورسك، على النهر. سيم، بالقرب من منطقة كورسك للسكك الحديدية، على النهر. سيم، بالقرب من محطة سكة حديد لوكاشيفكا. عدد سكان محطة لوكاشيفكا 49.1 ألف نسمة. عدد السكان 49.1 ألف نسمة (2002). كورسك الطاقة النووية. تشغيل المعادن (2002). كورسك الطاقة النووية. تشغيل المعادن وصناعة مواد البناء وما إلى ذلك. سميت على اسم صناعة مواد البناء وما إلى ذلك. سميت على اسم I.V Kurchatov. سمي على اسم آي في كورشاتوف. KURCHATOVY، الاسم الذي تم اعتماده في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية، الاسم الذي تم اعتماده في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية KURCHATOVY للعنصر رقم 104 العنصر رقم 104 KURCHATOV INSTITUTE (المركز العلمي الروسي (المركز العلمي الروسي KURCHATOV INSTITUTE "معهد كورشاتوف") - علمي روسي - معهد "معهد "كورشاتوف"" هو مؤسسة بحثية روسية، تم إنشاؤها على أساس مؤسسة بحثية، تم إنشاؤها على أساس معهد الطاقة الذرية في عام 1991.