Fizik termonükleer reaksiyonlar üzerine sunum. "Termonükleer reaksiyonlar" konulu fizik sunumu (11. sınıf)

Fizik Sunumu
Konuyla ilgili:
Termonükleer reaksiyon
900igr.net

Hafif çekirdeklerin füzyon reaksiyonu
çok yüksek sıcaklık,
taburculuk eşliğinde
termonükleer olarak adlandırılan enerji
reaksiyon.

Birleştirmek için gerekli olan
çekirdek mesafesi
yaklaşık olarak 0,000 000 000'e eşitti
001 cm Ancak bu önlenir.
Coulomb kuvvetleri. Onlar olabilir
çekirdeklerin büyük olması durumunda üstesinden gelinir
kinetik enerji. Özellikle büyük
pratik öneme sahip olan şey şu ki
her nükleon için termonükleer reaksiyon
olduğundan çok daha fazla enerji açığa çıkar
örneğin nükleer bir reaksiyon sırasında
Helyum çekirdeğinin hidrojen çekirdeğinden sentezi
6 MeV'ye eşit enerji açığa çıkar ve
uranyum çekirdeğinin bir nükleona bölünmesi
»0,9 MeV'ye karşılık gelir.

Güneş'teki termonükleer reaksiyonlar

Kullanım sorunu
termonükleer enerji sağda
sorun #1 olarak değerlendirildi
modern bilim. Onun kararı
ondan sonsuza kadar kurtulmana izin verecek
İnsanlığı tehditten
enerji açlığı. Sonuçta denizler ve
okyanuslar büyük rezervler içeriyor
o çok hafif çekirdekler
termonükleer için gerekli
reaksiyonlar. Ne kadar büyük ve
"tükenmez" enerji kaynağı
kişi var! Güç
bu enerjiyi insanlara hizmet edin - ne

Lev Andreevich Artsimovich (12 Şubat (25), 1909, Moskova 1 Mart 1973, Moskova) - seçkin bir Sovyet fizikçisi, SSCB Bilimler Akademisi akademisyeni (1953), Sosyalist Kahramanı

Lev Andreevich Artsimovich (12 (25) Şubat 1909,
Moskova 1 Mart 1973, Moskova) - olağanüstü
Sovyet fizikçisi, SSCB Bilimler Akademisi akademisyeni (1953), Kahraman
Sosyalist Emek (1969)
).

Artsimovich'in liderliğinde
Dünyada ilk kez laboratuvarda
uygulanan koşullar
termonükleer reaksiyon.

Termonükleer silahların etkisi termonükleer reaksiyonun kullanılmasında yatmaktadır.

Slayt 1

Slayt 2

Slayt 3

Slayt 4

Slayt 5

Slayt 6

Slayt 7

Slayt 8

Slayt 9

Slayt 10

Slayt 11

Slayt 12

Slayt 13

Slayt 14

Slayt 15

Slayt 16

Slayt 17

Slayt 18

“Termonükleer reaksiyon” konulu sunum web sitemizden tamamen ücretsiz olarak indirilebilir. Proje konusu: Fizik. Renkli slaytlar ve resimler, sınıf arkadaşlarınızın veya izleyicilerinizin ilgisini çekmenize yardımcı olacaktır. İçeriği görüntülemek için oynatıcıyı kullanın veya raporu indirmek istiyorsanız oynatıcının altındaki ilgili metne tıklayın. Sunum 18 slayttan oluşmaktadır.

Sunum slaytları

Slayt 1

Slayt 2

Termonükleer reaksiyon, hafif çekirdeklerin çok yüksek sıcaklıkta füzyonunun enerji salınımıyla birlikte reaksiyonudur.

Enerjik olarak çok faydalı!!!

Slayt 3

4 g helyumun sentezi

2 vagon kömürün yakılması

Termonükleer enerji ile yanma reaksiyonu sırasında açığa çıkan enerjinin karşılaştırılması

Slayt 4

Termonükleer reaksiyon koşulları

Bir füzyon reaksiyonunun meydana gelebilmesi için, başlangıçtaki çekirdeklerin, elektrostatik itme kuvvetinin üstesinden gelerek, nükleer kuvvetlerin etki alanı içerisine girmesi (10-14 m'lik bir mesafeye yaklaşması) gerekir. Bu da çekirdeğin kinetik enerjisinin yüksek olmasıyla mümkündür. Bunun için maddenin 107 K sıcaklığa sahip olması gerekir. Bu nedenle reaksiyona “termonükleer” (Latince term-ısı kelimesinden gelir) adı verilir.

Slayt 5

Kontrolsüz termonükleer reaksiyonlar

Milyarlarca yıldır Güneş'te kontrolsüz termonükleer füzyon meydana geliyor. Bir hipoteze göre, Güneş'in derinliklerinde dört hidrojen çekirdeği birleşerek helyum çekirdeğine dönüşüyor. Bu durumda muazzam miktarda enerji açığa çıkar 2. Hidrojen bombası.

24 Ağustos 1968'de Fransız Polinezyası'nda test edilen ilk Fransız termonükleer bombası Canopus'un patlamasının fotoğrafı.

Slayt 6

Test edilen en güçlü bomba, SSCB'de oluşturulan 57 megatonluk (57 milyon ton TNT eşdeğeri) güce sahip bir hidrojen bombasıydı. Geliştiriciler arasında Sakharov, Kharitonov ve Adamsky de vardı. 30 Ekim 1961 sabahı saat 11:32'de 10 km yükseklikten atılan bomba Novaya Zemlya'nın (SSCB) 4000 metre yüksekliğine ulaşarak patlatıldı. Patlamanın olduğu yer cehenneme benziyordu; zemin yanmış kayalardan kaynaklanan kalın bir kül tabakasıyla kaplıydı. Merkez üssünden 50 kilometrelik bir yarıçap içinde her şey yanıyordu, ancak patlamadan önce bir adam yüksekliğinde kar vardı, 400 kilometre uzaklıktaki terk edilmiş bir köydeki ahşap evler patlamanın gücünden 10 kat daha fazla yıkıldı. İkinci Dünya Savaşı'nda kullanılan tüm patlayıcıların toplam gücü.

Slayt 7

Hidrojen bombasının etki mekanizması.

Bir hidrojen bombasının patlaması sırasında meydana gelen süreçlerin sırası aşağıdaki gibi gösterilebilir. İlk olarak, kabuğun içinde bulunan termonükleer reaksiyon başlatıcı yükü (küçük bir atom bombası) patlar, bu da bir nötron parlamasına neden olur ve termonükleer füzyonu başlatmak için gerekli olan yüksek sıcaklığı yaratır. Nötronlar, döteryum-lityum-6 bileşiğinden yapılmış bir parçayı bombalıyor. Lityum-6, nötronların etkisi altında helyum ve trityuma ayrılır. Daha sonra döteryum ve trityum karışımında termonükleer bir reaksiyon başlar, bombanın içindeki sıcaklık hızla artar ve senteze giderek daha fazla hidrojen katılır.

Slayt 8

Stratejik havacılık için hidrojen bombası

Seri üretimle ustalaşan ve stratejik havacılık tarafından benimsenen ilk hidrojen bombası. Geliştirmenin tamamlanması - 1962

RFNC-VNIITF Müzesi, Snezhinsk.

Slayt 9

Kontrollü termonükleer reaksiyonun avantajları

Füzyon reaktörü oluşturma fikri 1950'lerde ortaya çıktı. Şu anda (2010), kontrollü termonükleer füzyon henüz uygulanmamıştır. Kesinlikle radyoaktif olmayan döteryum ve radyoaktif trityum kullanan, ancak hacimlerde nükleer enerjiden binlerce kat daha küçük olan termonükleer enerji daha çevre dostu olacaktır. Ve olası acil durumlarda, termonükleer enerji santralinin yakınındaki radyoaktif arka plan doğal göstergeleri aşmayacaktır. Aynı zamanda, termonükleer yakıtın birim ağırlığı başına, organik yakıtın yanmasından yaklaşık 10 milyon kat, uranyum çekirdeklerinin bölünmesinden yaklaşık 100 kat daha fazla enerji elde edilir. Bu kaynak pratik olarak tükenmez; hidrojen çekirdeklerinin çarpışmasına dayanır ve hidrojen, Evrendeki en yaygın maddedir.

Bu sorun SSCB'de I.V. Kurçatov, M.S. Sakharov, I.E. Tamm, L.A. Artsimovich, E.P. Velikhov

Slayt 10

CTS araştırmasının ana yönleri

Asıl sorun, 107 K sıcaklıktaki (plazma) gazı kapalı bir alanda tutmaktır. Şu anda kontrollü termonükleer füzyonun uygulanmasına yönelik iki temel plan oldukça yoğun bir şekilde finanse ediliyor. 1. Plazmanın nispeten düşük basınç ve yüksek sıcaklıktaki bir manyetik alan tarafından sınırlandığı yarı sabit sistemler. 2. Darbe sistemleri. Bu tür sistemlerde CTS, döteryum ve trityum içeren küçük hedeflerin ultra güçlü lazer veya iyon darbeleriyle kısa süreli ısıtılmasıyla gerçekleştirilir. Bu tür bir ışınlama, bir dizi termonükleer mikro patlamaya neden olur.

Slayt 11

TOKAMAK, manyetik plazma hapsi için toroidal bir vakum odasıdır. Plazma, içinde plazma "kordonunun" odanın duvarlarına - "çörek" - dokunmadan asılı kaldığı manyetik bir alan tarafından tutulur. İlk olarak Atom Enerjisi Enstitüsü'nde geliştirildi. Kurchatov'u kontrollü termonükleer füzyon problemini incelemek üzere görevlendirdi. Manyetik alan oluşturmak için kameranın etrafına bobinler sarılır. Hava önce vakum odasından dışarı pompalanır ve ardından döteryum ve trityum karışımı ile doldurulur. Daha sonra bir indüktör kullanılarak haznede bir girdap elektrik alanı oluşturulur.

Yarı sabit sistemler

Endüktör, TOKAMAK odasının ikincil sargı olduğu büyük bir transformatörün birincil sargısıdır. Girdap elektrik alanı, akımın plazmada akmasına ve onu ısıtmasına neden olur.

Slayt 12

TOKAMAK'ta kontrollü termonükleer füzyon sorunları

Şimdiye kadar 1 saniyelik bir sürede cm3 başına 1014 parçacıktan oluşan bir plazma yoğunluğu elde etmek mümkün olmuştur; bu da henüz kendi kendini idame ettiren bir termonükleer reaksiyonun başlatılmasına izin vermez. Plazma yoğunluğu ve hapsetme süresinin çarpımı şu anda elde edilenden 20 kat daha büyük olmalıdır.

Endüstriyel kullanım için füzyon reaksiyonlarının uzun süreler boyunca sürekli olarak gerçekleşmesi gerekir. Reaksiyonun gerekli ölçekte elde edilmesi için plazmadaki basıncın arttırılması gerekir.

Slayt 13

Darbe sistemleri

CTS için hedef, içi boş bir kabuk (1), bir katı donmuş dizel karışımı tabakası (2) ve hedefin merkezinde (3) düşük yoğunluklu bir dizel yakıt gazından oluşur.

Ana fikir, yakıtın büyük kısmının soğuk kaldığı, yalnızca orta kısmının ateşleme sıcaklığına getirildiği bir hedef sıkıştırma modunun uygulanmasıdır. Yanma dalgası daha sonra yakıtın yüzey katmanlarına yayılır.

Slayt 14

Kaliforniya'daki Livermore Ulusal Laboratuvarı dünyanın en güçlü lazer kompleksidir.

Aynı anda bir milimetrelik küresel hedefe (yaklaşık 150 mikrogram döteryum ve trityum karışımı) yönlendirilecek 192 güçlü lazer. Bunun sonucunda hedefin sıcaklığı 100 milyon dereceye ulaşacak, topun içindeki basınç ise dünya atmosferinin basıncından 100 milyar kat daha yüksek olacak. Yani hedefin merkezindeki koşullar Güneş'in içindeki koşullarla karşılaştırılabilecek. Darbeli bir termonükleer kurulum, çalışma odasına periyodik olarak sağlanan yakıtta patlamaların meydana geldiği içten yanmalı bir motora benzer. CTS'nin zorlukları, karışımın anında ve eşit şekilde ısıtılma probleminde yatmaktadır. Hesaplamalar, katı hidrojeninkinden 1000 kat daha yüksek bir yoğunluğa ulaşıldığında, bir milyon joule'ün termonükleer bir reaksiyonu ateşlemek için yeterli olacağını gösteriyor. Ancak şu ana kadar deneysel kurulumlarda yoğunluk yalnızca 30-40 kat artıyor. Ana engel, hedef aydınlatmanın yetersiz homojenliğidir.

Slayt 15

Bir füzyon reaktörü çok az miktarda lityum ve döteryum tüketecektir. Örneğin 1 GW elektrik gücüne sahip bir reaktör yılda yaklaşık 100 kg döteryum ve 300 kg lityum yakacaktır. Tüm termonükleer enerji santrallerinin yılda 5·1020 J üreteceğini varsayarsak; Gelecekteki elektrik ihtiyacının yarısının karşılanması halinde, döteryum ve lityumun yıllık toplam tüketimi yalnızca 1500 ve 4500 ton olacaktır. Böyle bir tüketimle suda bulunan döteryum (%0,015) insanlığa milyonlarca yıl boyunca enerji sağlamaya yeterlidir.

Termonükleer füzyon modern enerjinin umududur

Slayt 16

Uluslararası deneysel termonükleer reaktör ITER

Çin ve Güney Kore. Füzyon reaktörü Cadarache'de (Fransa) inşa edilecek ve 2016 civarında faaliyete geçecek. Dünyanın ilk deneysel termonükleer reaktörünün temeli olması gereken TOKAMAK'tır.

Slayt 17

Ay'dan gelen yakıt (helyum-3)

termal dönüşümden kaynaklanan kayıpların atlanması. Dünyada sadece 4 bin ton helyum-3 var. Rusya'ya yılda yaklaşık 20 ton helyum-3 gerekiyor; modern dünya ekonomisi yılda yaklaşık 200 ton helyum-3'e ihtiyaç duyacak. Ay topraklarındaki rezervleri yaklaşık 1 milyon tondur. Helyum-3'ün çıkarılması zaten uzay departmanlarının yetenekleri dahilindedir.

Metin iyi okunabilir olmalıdır, aksi takdirde izleyici sunulan bilgiyi göremeyecek, dikkati hikayeden büyük ölçüde dağılacak, en azından bir şeyler anlamaya çalışacak veya tüm ilgisini tamamen kaybedecektir. Bunu yapmak için sunumun nerede ve nasıl yayınlanacağını dikkate alarak doğru yazı tipini seçmeniz ve ayrıca doğru arka plan ve metin kombinasyonunu seçmeniz gerekir.

Raporunuzun provasını yapmak, dinleyicileri nasıl selamlayacağınızı, ilk önce ne söyleyeceğinizi ve sunumu nasıl sonlandıracağınızı düşünmek önemlidir. Her şey deneyimle birlikte gelir.

Doğru kıyafeti seçin çünkü... Konuşmacının giyimi de konuşmasının algılanmasında büyük rol oynar.

Kendinize güvenerek, akıcı ve tutarlı bir şekilde konuşmaya çalışın.

Performansın tadını çıkarmaya çalışın, o zaman daha rahat olursunuz ve daha az gergin olursunuz.

Slayt 2

Termonükleer reaksiyon, hafif çekirdeklerin çok yüksek sıcaklıkta enerji açığa çıkmasıyla birlikte füzyon reaksiyonudur.

Enerjik olarak çok faydalı!!!

Slayt 3

Termonükleer enerji ile yanma reaksiyonu sırasında açığa çıkan enerjinin karşılaştırılması

4 g helyum sentezi 2 araba kömürün yanması

Slayt 4

Termonükleer reaksiyon koşulları

Slayt 5

Kontrolsüz termonükleer reaksiyonlar

Milyarlarca yıldır Güneş'te kontrolsüz termonükleer füzyon meydana geliyor.

Bir hipoteze göre, Güneş'in derinliklerinde dört hidrojen çekirdeği birleşerek helyum çekirdeğine dönüşüyor. Bu, muazzam miktarda enerji açığa çıkarır. 2. Hidrojen bombası. 24 Ağustos 1968'de Fransız Polinezyası'nda test edilen ilk Fransız termonükleer bombası Canopus'un patlamasının fotoğrafı.

Slayt 6

Hidrojen bombasının etki mekanizması.

Slayt 7

Stratejik havacılık için hidrojen bombası

Slayt 8

Seri üretimde ustalaşan ve stratejik havacılık tarafından benimsenen ilk hidrojen bombası. Geliştirmenin tamamlanması - 1962. RFNC-VNIITF Müzesi, Snezhinsk.

Slayt 9

Kontrollü füzyon reaksiyonunun avantajları Bir füzyon reaktörü oluşturma fikri 1950'lerde ortaya çıktı. Şu anda (2010), kontrollü termonükleer füzyon henüz uygulanmamıştır. Kesinlikle radyoaktif olmayan döteryum ve radyoaktif trityum kullanan, ancak hacimlerde nükleer enerjiden binlerce kat daha küçük olan termonükleer enerji daha çevre dostu olacaktır. Ve olası acil durumlarda, termonükleer enerji santralinin yakınındaki radyoaktif arka plan doğal göstergeleri aşmayacaktır.

CTS araştırmasının ana yönleri

Aynı zamanda, termonükleer yakıtın birim ağırlığı başına, organik yakıtın yanmasından yaklaşık 10 milyon kat, uranyum çekirdeklerinin bölünmesinden yaklaşık 100 kat daha fazla enerji elde edilir. Bu kaynak pratik olarak tükenmez; hidrojen çekirdeklerinin çarpışmasına dayanır ve hidrojen, Evrendeki en yaygın maddedir. Bu sorun SSCB'de I.V. Kurçatov, M.S. Sakharov, I.E. Tamm, L.A. Artsimovich, E.P. Velikhov

Slayt 10

Slayt 12

TOKAMAK'ta kontrollü termonükleer füzyon sorunları

Plazmadaki basınçtaki bir artış, maddenin bu durumunun stabilitesini olumsuz yönde etkileyen işlemlere neden olur. İçinde "boyun" veya "yılan" tipi rahatsızlıklar ortaya çıkar ve bu da plazmanın odanın duvarlarına fırlamasına yol açar. Yok edilirler ve plazma soğur. Manyetik alan, plazmanın alan çizgileri boyunca hareket etmesini önlemelidir. Manyetik alanı süperiletken elektromıknatıslar kullanılarak oluşturulan TOKAMAK, şimdiye kadar plazma demetini tutmak için çekirdeklerin füzyonu nedeniyle açığa çıkan enerjiden daha fazla enerjiye ihtiyaç duyuyor. Şimdiye kadar 1 saniyelik bir sürede cm3 başına 1014 parçacıktan oluşan bir plazma yoğunluğu elde etmek mümkün olmuştur; bu da henüz kendi kendini idame ettiren bir termonükleer reaksiyonun başlatılmasına izin vermez. Plazma yoğunluğu ve hapsetme süresinin çarpımı şu anda elde edilenden 20 kat daha büyük olmalıdır. Endüstriyel kullanım için füzyon reaksiyonlarının uzun süreler boyunca sürekli olarak gerçekleşmesi gerekir. Reaksiyonun gerekli ölçekte elde edilmesi için plazmadaki basıncın arttırılması gerekir.

Slayt 13

Bu tür sistemlerde CTS, döteryum ve trityum içeren küçük hedeflerin ultra güçlü çok kanallı lazerler veya iyon darbeleri kullanılarak kısa süreli sıkıştırılması ve ultra hızlı ısıtılmasıyla gerçekleştirilir. Bu tür ışınlama, hedefin merkezinde termonükleer bir reaksiyona neden olur. Darbe sistemleri CTS için hedef, içi boş bir kabuk (1), bir katı donmuş dizel karışımı tabakası (2) ve hedefin merkezinde (3) düşük yoğunluklu bir dizel yakıt gazından oluşur. Ana fikir, yakıtın büyük kısmının soğuk kaldığı, yalnızca orta kısmının ateşleme sıcaklığına getirildiği bir hedef sıkıştırma modunun uygulanmasıdır. Yanma dalgası daha sonra yakıtın yüzey katmanlarına yayılır.

Slayt 14

Kaliforniya'daki Livermore Ulusal Laboratuvarı dünyanın en güçlü lazer kompleksidir.

Darbeli bir termonükleer kurulum, çalışma odasına periyodik olarak sağlanan yakıtta patlamaların meydana geldiği içten yanmalı bir motora benzer. CTS'nin zorlukları, karışımın anında ve eşit şekilde ısıtılma probleminde yatmaktadır. Hesaplamalar, katı hidrojeninkinden 1000 kat daha yüksek bir yoğunluğa ulaşıldığında, bir milyon joule'ün termonükleer bir reaksiyonu ateşlemek için yeterli olacağını gösteriyor. Ancak şu ana kadar deneysel kurulumlarda yoğunluk yalnızca 30-40 kat artıyor. Ana engel, hedef aydınlatmanın yetersiz homojenliğidir.

Slayt 15

Bir füzyon reaktörü çok az miktarda lityum ve döteryum tüketecektir. Örneğin 1 GW elektrik gücüne sahip bir reaktör yılda yaklaşık 100 kg döteryum ve 300 kg lityum yakacaktır. Tüm termonükleer enerji santrallerinin yılda 5·1020 J üreteceğini varsayarsak; Gelecekteki elektrik ihtiyacının yarısının karşılanması halinde, döteryum ve lityumun yıllık toplam tüketimi yalnızca 1500 ve 4500 ton olacaktır. Böyle bir tüketimle suda bulunan döteryum (%0,015), insanlığa milyonlarca yıl boyunca enerji sağlamaya yeterlidir. Termonükleer füzyon modern enerjinin umududur

Uluslararası deneysel termonükleer reaktör ITER

Slayt 16

Kontrollü termonükleer füzyon sorunu o kadar karmaşık ki hiçbir ülke bu sorunla tek başına başa çıkamaz. Bu nedenle, dünya topluluğu en uygun yolu seçti - bugün Rusya'nın yanı sıra ABD, Avrupa Birliği, Japonya, Çin ve Güney Kore'yi de içeren uluslararası termonükleer deneysel reaktör projesi ITER'in oluşturulması. Füzyon reaktörü Cadarache'de (Fransa) inşa edilecek ve 2016 civarında faaliyete geçecek. Dünyanın ilk deneysel termonükleer reaktörünün temeli olması gereken TOKAMAK'tır.

Ay'dan gelen yakıt (helyum-3)

Bu reaksiyon daha yüksek sıcaklıklar gerektirir, ancak diğer nükleer reaksiyonlarda olduğu gibi yaygın nötronlar salmadığı, ancak yapısal malzemelerin radyoaktif hale gelme riski olmadan yakalanması kolay olan yüklü protonlar saldığı için çevre dostudur. Reaktörün hizmet ömrü önemli ölçüde artar, tasarım basitleştirilir ve güvenilirlik artar. Protonlar elektrik yükü taşıdığından, termal dönüşümden kaynaklanan kayıpları atlayarak termonükleer enerjiyi doğrudan elektrik enerjisine dönüştürmek mümkün hale gelir. Dünyada sadece 4 bin ton helyum-3 var. Rusya'ya yılda yaklaşık 20 ton helyum-3 gerekiyor; modern dünya ekonomisi yılda yaklaşık 200 ton helyum-3'e ihtiyaç duyacak. Ay topraklarındaki rezervleri yaklaşık 1 milyon tondur. Helyum-3'ün çıkarılması zaten uzay departmanlarının yetenekleri dahilindedir.

Slayt 18

Tüm slaytları görüntüle

Sunum önizlemelerini kullanmak için bir Google hesabı oluşturun ve bu hesaba giriş yapın: https://accounts.google.com

Slayt başlıkları:

Termonükleer reaksiyon

Termonükleer reaksiyon nedir? Hafif çekirdeklerin çok yüksek sıcaklıkta enerji salınımıyla birlikte füzyon reaksiyonuna termonükleer reaksiyon denir.

Termonükleer reaksiyon örnekleri:

1 g U - 75 MJ = 3 ton kömür 1 g döteryum-trityum karışımı – 300 MJ =? ton kömür. Reaksiyonların enerji verimi

Termonükleer füzyon tükenmez ve çevre dostu bir enerji kaynağıdır. Çözüm:

Reaksiyonla ilgili ayrıntılar Füzyonun gerçekleşebilmesi için çekirdekler arasındaki mesafenin yaklaşık 0,000 000 000 001 cm olması gerekir. Ancak Coulomb kuvvetleri buna engel olur. Çekirdeklerin kinetik enerjisi yüksekse bunların üstesinden gelinebilir. Özellikle büyük pratik öneme sahip olan, bir termonükleer reaksiyon sırasında, bir nükleer reaksiyona göre nükleon başına çok daha fazla enerjinin salınmasıdır; örneğin, bir helyum çekirdeğinin hidrojen çekirdeklerinden füzyonu sırasında, 6 MeV'ye eşit bir enerji açığa çıkar ve sırasında bir uranyum çekirdeğinin bölünmesinde, bir nükleon "0,9 MeV"ye karşılık gelir.

Termonükleer reaksiyon Kontrollü bir termonükleer reaksiyon, enerji açısından olumlu bir reaksiyondur. Ancak bu durum yalnızca çok yüksek sıcaklıklarda (birkaç yüz milyon derece civarında) meydana gelebilir. Yüksek madde yoğunluğunda, plazmada güçlü elektronik deşarjlar yaratılarak böyle bir sıcaklığa ulaşılabilir. Bu durumda bir sorun ortaya çıkar; plazmayı kontrol altına almak zordur. Yıldızlarda kendi kendine devam eden termonükleer reaksiyonlar meydana gelir. Şu anda Rusya'da ve diğer bazı ülkelerde kontrollü bir termonükleer reaksiyonun uygulanmasına yönelik çalışmalar sürüyor.

TOKAMAK (akımlı toroidal manyetik oda) Temel amacı yaklaşık 100 milyon derece sıcaklıkta mümkün olan plazmanın oluşturulması ve belirli bir hacimde oldukça uzun süre muhafaza edilmesi olan elektrofiziksel bir cihazdır. Ultra yüksek sıcaklıklarda plazma üretme olasılığı, helyum çekirdeklerinin hammaddeden, hidrojen izotoplarından (döteryum ve trityum) füzyonunun termonükleer bir reaksiyonunu gerçekleştirmeyi mümkün kılar. Reaksiyon sırasında, plazma oluşumu için harcanan enerjiden önemli ölçüde daha fazla enerji açığa çıkmalıdır. Kontrollü termonükleer füzyon teorisinin temelleri, 1950 yılında, manyetik alanın reaksiyonları sonucu oluşan sıcak plazmanın muhafaza edilmesini öneren I. E. Tamm ve A. D. Sakharov tarafından atıldı.

Bu fikir termonükleer reaktörlerin - tokamakların yaratılmasına yol açtı. Yüksek bir madde yoğunluğunda, gerekli olan yüz milyonlarca derecelik yüksek sıcaklığa, plazmada güçlü elektronik deşarjlar yaratılarak ulaşılabilir. Sorun: Plazmayı tutma zorluğu. Modern tokamak tesisleri termonükleer reaktörler değil, plazmanın varlığının ve korunmasının ancak belirli bir süre için mümkün olduğu araştırma tesisleridir. Sadece araştırma amaçlı hizmet veren en güçlü modern TOKAMAK, Oxford yakınlarındaki Abingdon şehrinde bulunuyor. 10 metre yükseklikte plazma üretiyor ve onu yalnızca 1 saniye kadar hayatta tutuyor. Kontrollü bir termonükleer reaksiyon, enerji açısından olumlu bir reaksiyondur. Böyle bir reaksiyonda, nükleon başına nükleer reaksiyona göre çok daha fazla enerji açığa çıkar. Örneğin, bir helyum çekirdeğinin füzyonu sırasında hidrojen çekirdeğinden 6 MeV'ye eşit enerji açığa çıkar ve bir uranyum çekirdeğinin bölünmesi sırasında nükleon başına 0,9 MeV'ye eşit enerji açığa çıkar.

LiD A 2 1 Hidrojen (termonükleer) bombasında kontrolsüz füzyon reaksiyonu

1. 1953 - SSCB'de, 2. 1956 - ABD'de, 3. 1957 - İngiltere'de, 4. 1967 - Çin'de, 5. 1968 - Fransa'da. Hidrojen bombası Çeşitli ülkelerin cephaneliklerinde 50 binden fazla hidrojen bombası birikti!

20 Mt gücünde bir termonükleer yükün patlaması, merkez üssünden 140 km'ye kadar mesafedeki tüm yaşamı yok edecek.

1. Büyük ölçekli madencilik faaliyetlerini yürütürken; 2. Astrofizik olaylarda.

Termonükleer reaksiyonlar iyi mi kötü mü?

Ödev: §79, şu konularda raporlar hazırlayın: “Güneşteki termonükleer reaksiyonlar”, “SSCB'de hidrojen bombasının oluşturulması”, “Termonükleer reaksiyonların barışçıl amaçlarla kullanılması”, “Termonükleer enerji santralleri yaratma sorunları”.

Termonükleer Termonükleer reaksiyonlar. reaksiyonlar. 111111 Ders türü: OSI Amaç: bilgi ve iletişim yeterliliğinin gelişimini teşvik etmek Görev: termonükleer reaksiyonlar hakkında konuşmak

Uranyum çekirdeğinin dinlenme kütlesi >> toplamların toplamları Bir uranyum çekirdeğinin dinlenme kütlesi, fisyon sırasında kalan parçaların kütleleri – fisyon sırasında parçaların kalan kütleleri – AĞIR ÇEKİRDEKLER AĞIR ÇEKİRKLER Bir helyum çekirdeğinin dinlenme kütlesi önemlidir Bir helyum çekirdeğinin dinlenme kütlesi önemli<< 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 =>> dinlenme kütlesi azalır = önemli miktarda enerji açığa çıkar önemli miktarda enerji açığa çıkar Termonükleer reaksiyonlar - reaksiyonlar - reaksiyonlar Çok yüksek sıcaklıkta hafif çekirdeklerin çok füzyonu ile hafif çekirdeklerin füzyonunun termonükleer reaksiyonları yüksek sıcaklıkta

Termonükleer reaksiyonların enerjisi Termonükleer reaksiyonların enerjisi Bir nükleon başına > > Bir nükleon başına zincir reaksiyonları için spesifik enerji Nükleer fisyon zincir reaksiyonları için spesifik enerji nükleer fisyon reaksiyonları Döteryum + trityum = yaklaşık 3,5 MeV Döteryum + trityum = nükleon başına nükleon başına yaklaşık 3,5 MeV Uranyum fisyonu = yaklaşık 1 MeV Uranyum fisyonu = nükleon başına yaklaşık 1 MeV

Termonükleer reaksiyonlar oynar Termonükleer reaksiyonlar evrimde büyük rol oynar, evrimde büyük bir rol oynar. Evren Güneş ve yıldızların radyasyon enerjisi Güneş ve yıldızların radyasyon enerjisi termonükleerdir ve termonükleer kökene sahiptir. kökeni. Modern fikirler: Modern fikirlere göre: yıldızın erken aşaması yıldızın erken aşamasından oluşur hidrojenin temelinden oluşur => => ilerler hidrojen çekirdeklerinin füzyonunun hidrojen reaksiyonlarının temeli ile hidrojenin füzyon reaksiyonları helyum oluşumu ile çekirdekler =>> helyum oluşumu ile füzyon füzyonu = daha fazla helyum çekirdeği oluşumu ile helyum çekirdekleri, ağır elementlerin daha ağır elementlerinin oluşumu ile

Termonükleer reaksiyonlar oynar Termonükleer reaksiyonlar, evrendeki kimyasal maddenin bileşiminin kimyasal bileşiminin evriminde belirleyici bir rolün evriminde belirleyici bir rol oynar. Evrendeki maddeler. Tüm bu reaksiyonlar Tüm bu reaksiyonlara, milyarlarca yıl boyunca yıldızların ışık yayması için yıldızların ışık yaymasını sağlayan enerji sağlayan enerjinin salınması eşlik eder.

Kontrollü termonükleer reaksiyon - Kontrollü termonükleer reaksiyon - Dünya üzerinde tükenmez bir enerji kaynağı üzerinde tükenmez bir enerji kaynağı Dünya Döteryumun trityum ile füzyonu Döteryumun trityum ile füzyonu Enerji = 17,6 MeV 17,6 MeV Enerji = Trityum doğada değildir, o halde Trityum olmalıdır doğada değilse, o zaman reaktörün kendisinde lityumdan üretilmelidir, reaktörün kendisinde lityumdan reaksiyon için Sıcaklıkta yüz milyonlarca K = reaksiyon için Sıcaklıkta yüz milyonlarca K = maddenin yüksek yoğunluğu (101414-10-101515 maddenin yüksek yoğunluğu (1 cm22 başına 10 parçacık) 1 cm başına parçacıklar Durum: Plazmada güçlü elektrik oluşması Plazmada güçlü elektrik oluşması Durum: Boşaltımların boşaltılması Zorluk: Tutma Zorluk: Plazmanın içerde olması kurulum (0,1 - 1 s) =>> duvarlar duvarlar plazma kurulumun içinde (0,1 – 1 s) = buharda buharda plazma plazma Kararsızlık nedeniyle sorun çözülmedi Kararsızlık nedeniyle sorun çözülmedi yüksek sıcaklığı yüksek sıcaklıkta tutun

Kontrolsüz reaksiyon Kontrolsüz gerçekleştirilen reaksiyon Hidrojen (termonükleer) bombası Hidrojen (termonükleer) bombası – patlayıcı füzyon reaksiyonu – patlayıcı füzyon reaksiyonu Şuna dair güven var Er ya da geç termonükleer reaktörler er ya da geç termonükleer reaktörler oluşturulacak reaktörler oluşturulacak

Kurchatov Igor Vasilievich (1903 – (1903 – Kurchatov Igor Vasilievich 1960) 1960) Rus fizikçi, organizatör ve Rus fizikçi, atom bilimi üzerine çalışmaların organizatörü ve lideri, SSCB'de atom bilimi ve teknolojisi üzerine çalışmaların lideri, SSCB Akademisi akademisyeni SSCB'de Bilim ve Teknoloji, SSCB Bilimler Akademisi akademisyeni (1943), üç kez Sosyalizm Kahramanı (1943), üç kez Sosyalist Emek Kahramanı (1949, 1951, 1954). ik İşçi Partisi (1949, 1951, 1954). Ferroelektrikleri araştırdım. Ferroelektrikleri araştırdım. Meslektaşlarıyla birlikte nükleer izomerizmi keşfetti. Nükleer izomerizmin rehberliğinde. Kurchatov'un önderliğinde ilk yerli siklotron inşa edildi Kurchatov ilk yerli siklotronu inşa etti (1939), kendiliğinden siklotron keşfedildi (1939), uranyum çekirdeklerinin kendiliğinden fisyonu keşfedildi (1940), uranyum çekirdeklerinin fisyonu keşfedildi. geliştirildi (1940), gemiler için mayın koruması geliştirildi, gemilerin mayın korumasında ilk, Avrupa'da ilk nükleer reaktör oluşturuldu (1946), SSCB'de Avrupa'daki ilk nükleer reaktör (1946), ilk atom bombası SSCB (1949), dünyanın ilk termonükleer atom bombası (1949), dünyanın ilk termonükleer bombası (1953) ve NPP (1954). Kurucusu ve ilk bombası (1953) ve nükleer santral (1954). Atom Enerjisi Enstitüsü'nün kurucusu ve ilk müdürü (1943'ten itibaren, 1960'tan itibaren Atom Enerjisi Enstitüsü'nün müdürü (1943'ten, 1960'dan - Kurchatov'un adını almıştır). Lenin Ödülü (1957), - Kurchatov'un adını almıştır). Lenin Ödülü (1957), SSCB Devlet Ödülü (1942, 1949, 1951, SSCB Devlet Ödülü (1942, 1949, 1951, 1954). Sovyet fizikçisi ve bilim organizatörü 1954).

KURCHATOV, Kazakistan'da bir şehir Kazakistan'da KURCHATOV şehri, Doğu, Doğu KURCHATOV, şehir KURCHATOV Kazakistan bölgesi, nehir üzerinde. Irtysh, Kazakistan bölgesi şehrinin yakınında, nehir üzerinde. İrtiş, Semipalatinsk yakınlarında. Nüfus 9,3 bin kişi (2004). Semipalatinsk Nüfus 9,3 bin kişi (2004). Semipalatinsk nükleer test sahası (nükleer Semipalatinsk nükleer test sahası (nükleer testler 1991'de durduruldu. Ulusal testler 1991'de durduruldu). Kazakistan Cumhuriyeti Ulusal Nükleer Merkezi. Kazakistan Cumhuriyeti Bilimsel Nükleer Merkezi. Nükleer fizik araştırma enstitüleri, nükleer fizik araştırma enstitüleri, radyasyon güvenliği ve ekoloji, radyasyon güvenliği ve ekoloji, jeofizik araştırma Rusya Federasyonu'nda jeofizik araştırma (1983'ten beri) Rusya Federasyonu, Kursk bölgesi, nehir üzerinde. Seim, Kursk bölgesi demiryolu yakınında, nehir üzerinde. Seym, Lukashevka tren istasyonunun yakınında. Lukashevka istasyonunun nüfusu 49,1 bin kişi. Nüfus 49,1 bin kişi (2002). Kursk nükleer santrali. Metal işleme, (2002). Kursk nükleer santrali. Metal işleme, inşaat malzemeleri endüstrisi vb. Adını inşaat malzemeleri endüstrisinden vb. I.V. I.V. KURCHATOVY, SSCB'de kabul edilen isim, SSCB'de kabul edilen isim KURCHATOVY 104 numaralı element için 104 numaralı element KURCHATOV ENSTİTÜSÜ (Rusya Bilim Merkezi (Rusya Bilim Merkezi KURCHATOV ENSTİTÜSÜ "Kurçatov Enstitüsü") - Rus bilimsel - "Kurchatov Enstitüsü" Enstitüsü", 1991 yılında Atom Enerjisi Enstitüsü temelinde oluşturulan bir araştırma kurumu temelinde oluşturulan bir Rus araştırma kurumudur.