Ядерные реакции термоядерные

Важным видом ядерных реакций являются термоядерные реакции. Это реакции слияния (синтеза) атомных ядер в более сложные. В качестве примера термоядерной реакции можно привести суммарное уравнение синтеза ядер гелия из ядер водорода (протонов) [c.661]

Изучение закономерностей ядерных реакций позволяет создать теорию происхождения химических элементов и их распространенности в природе. Согласно данным ядерной физики и астрофизики синтез и превращение химических элементов происходят в процессе развития звезд. Образование атомных ядер осуществляется либо за счет термоядерных реакций, либо — реакций поглощения ядрами нейтронов. [c.16]

Изучение ядерных реакций открыло путь к практическому использованию внутриядерной энергии. Оказалось, что наибольшая энергия связи нуклонов в ядре (в расчете на один нуклон) отвечает элементам средней части периодической системы. Это означает, что как при распаде ядер тяжелых элементов на более легкие (реакции деления), так и при соединении ядер легких элементов в более тяжелые ядра (реакции термоядерного синтеза) должно выделяться большое количество энергии. [c.95]

Количество нейтронов, способных продолжать ядерную реакцию, можно регулировать введением в реакционный объем стержней, поглощающих нейтроны. При этом ядерная реакция становится управляемой. Управляемую ядерную реакцию используют для получения электроэнергии на атомных станциях. Для выработки электроэнергии служат изотопы урана и изотоп плутония Ядерная энергия может освобождаться не только при делении тяжелых, но и при слиянии легких ядер. Реакции слияния легких ядер, происходящие при высоких температурах, составляющих миллионы градусов, называются термоядерными реакциями. Ниже приведены примеры термоядерных реакций [c.37]

К числу синтетических относят также ядерные реакций получения элементов, не встречающихся в природе, например нептуния и плутония из урана по реакциям (п, у) и (п, 2п). Подобные реакции не требуют особых температурных условий и, являясь синтетическими, к числу термоядерных не относятся, [c.376]

Тяжелая вода как химическое соединение представляет интерес не только в научном отношении. За последние 20 лет она приобрела большое значение в ядерной технике как замедлитель нейтронов в ядерных реакторах и сырье для получения дейтерия, используемого в ядерных и термоядерных реакциях. В настоящее время производство тяжелой воды составляет тысячи тонн в год. Возможны другие разновидности тяжелой воды, в состав которой входят смешанные изотопы водорода НОО, НТО и ОТО, где Т — тритий — изотоп водорода с массовым числом 3. Т О получают и используют для тех же целей, что и О О. Вследствие того, что тритий радиоактивен, тритиевая вода обладает высокой радиоактивностью. [c.629]

Учитывая эту взаимосвязь, следовало бы ожидать, что для эндотермических реакций (при поглощении системой теплоты извне) общая масса продуктов реакции должна быть больше общей массы исходных веществ, а для экзотермических (при выделении теплоты) — меньше. Однако практически это можно наблюдать лишь для процессов, сопровождающихся выделением или поглощением громадных количеств энергии, например в ядерных и термоядерных реакциях. [c.8]

Искусственные превращения элементов. Уже упоминалось об исследовании ядерных реакций с помощью циклотрона. Искусственные ядерные превращения лежат в основе практического использования ядерной энерги) — это реакции деления ядер и термоядерный синтез. [c.69]

Теллер Эдвард (р. 1908), американский физик. Родился в Венгрии, учился и работал в Германии, Дании, Великобритании, с 1935 г. в США. Труды по ядерной физике, термоядерным реакциям, астрофизике. Участник создания американских атомной и термоядерной бомб. [c.456]

В ряде случаев, например, при ядерных реакциях, связанных с бомбардировкой атомных ядер заряженными либо незаряженными элементарными частицами, а также ядрами различных атомов (см. гл. 5), или в случае термоядерных процессов, связанных со слиянием атомных ядер, образуется промежуточное так называемое компаунд-ядро. Распадаясь, компаунд-ядра дают продукты ядерной или термо- [c.50]

В основе теории развития элементов на звездах лежит представление о том, что химический состав звезды является функцией ее возраста. У молодых звезд, примером которых может служить Солнце, преобладающими элементами являются водород и гелий последний образуется из водорода в результате термоядерного синтеза, обусловливающего энергетические процессы на звезде. Последовательность ядерных реакций, приводящих к синтезу гелия из водорода на звездах, была обоснована Г. Бете (1938 г.). Эта схема, называемая циклом Бете, состоит из сле ющих последовательных реакций С1"+ №->№ С + Н [c.63]

Для того чтобы началась реакция ядерного синтеза, необходимо достичь температуры порядка миллиона градусов. Поскольку единственным известным в настоящее время средством достижения таких температур являются реакции ядерного деления, для возбуждения реакции водородного синтеза используется атомная бомба, основанная на реакции деления. Это обстоятельство делает маловероятным проведение самоподдерживающейся цепной реакции ядерного синтеза (термоядерной реакции), управляемой подобно тому, как это осуществляется в ядерном реакторе для реакций деления . Предполагается, что энергия, вьщеляемая звездами и в их числе нашим Солнцем, образуется в результате реакций ядерного синтеза, аналогичных указанным выше реакциям. В зависимости от возраста и температуры звезды в таких реакциях могут принимать участие ядра углерода, кислорода и азота, а также изотопы водорода и гелия. [c.437]

В связи с тем что в ядрах образовавшихся красных гигантов, состоящих из гелия, не происходят ядерные реакции, ядра таких звезд претерпевают дальнейшее гравитационное сжатие, за счет которого увеличиваются температура до 100 млн. град и плотность до нескольких сотен тысяч граммов на кубический сантиметр. В этих условиях и начинается новый термоядерный процесс — слияние ядер гелия, который так же, как и термоядерный процесс синтеза гелия, не осуществлен еще в лабораторных условиях на Земле. Происходит образование ядер С через промежуточную стадию, которая может быть записана следуюш м образом [c.117]

В настоящее время еще окончательно не решен вопрос о природе ядерных реакций, которые приводят к вспышкам Сверхновых звезд. Один из вариантов теорий вспышки Сверхновой можно представить следующим образом. Рассмотренные выше равновесные процессы, приводящие к синтезу элементов группы железа, являются, как правило, экзотермическими. Так как равновесные реакции протекают за очень короткое время, то и тепло, выделяемое в них, может очень быстро увеличить температуру вещества промежуточного слоя, которое состоит из легких элементов. В этом слое протекают термоядерные процессы типа углеродно-азотного и натриево-неонового циклов. [c.134]

Таковы в самых общих чертах основные положения современной теории синтеза химических элементов, которая, безусловно, находится на правильном пути. Она исходит из положений, что химические элементы образуются на всех стадиях эволюции звезд в разнообразных ядерных процессах термоядерных реакциях синтеза гелия из ядер водорода в их различных вариантах, реакциях присоединения ядер гелия, слияния ядер углерода, медленных и быстрых процессах присоединения нейтронов и, наконец, быстрых равновесных процессах. Каждому состоянию звезды соответствуют определенные ядерные процессы синтеза элементов, и, наоборот, когда заканчивается стадия того или иного ядерного процесса, звезда переходит в качественно новое состояние. Таким образом, эволюция звезды и синтез элементов — два взаимосвязанных и взаимообусловленных процесса. [c.140]

При взаимодействии нейтронов с веществами, формирующими атмосферу, наибольшее значение имеют реакции, протекающие на ядрах азота и аргона с образованием радиоактивного изотопа аргона-41 и углерода-14. В воздухе в период испьгганий ядерного и термоядерного оружия образовалось 220 ПБк углерода-14 (природное образование-1 ПБк). [c.312]

Первичным источником энергии для биологических процессов является Солнце. Каждую секунду Солнце излучает такое количество энергии, которое эквивалентно примерно 4 млн. т массы. Эта энергия возникает при превращении ядер водородных атомов — протонов в ядра гелия в ходе ядерных реакций, протекающих на Солнце. Чтобы представить количество излучаемой Солнцем энергии, необходимо помнить, что при самом мощном термоядерном взрыве в энергию превращается примерно 1 кг массы. Таким образом, ежеминутно Солнце излучает энергию, равную энергии 4 млрд. ядерных взрывов. [c.8]

Известны три пути получения ядерной энергии — естественный радиоактивный распад ряда веществ, искусственная цепная ядерная реакция и искусственная термоядерная реакция. [c.12]

В ядерной энергетике — топливо для атомных и для проектируемых термоядерных электростанций, изготовление мишеней для инерциального термоядерного синтеза, применения, основанные на малом или, наоборот, большом сечении поглощения нейтронов теми или иными изотопами (конструкционные материалы в реакторостроении, замедлители и поглотители нейтронов), использование изотопов для получения других стабильных и радиоактивных изотопов в ядерных реакциях на ускорителях и реакторах. [c.37]

Первый вариант — термоядерный синтез. Он имеет значительно большее выделение энергии в единичном акте ядерной реакции, но пока его удаётся использовать практически только в термоядерных взрывах (если не принимать во внимание Солнце, которое является природным реактором термоядерного синтеза и энергия которого обеспечивает жизнь на Земле). Второй процесс — деление тяжёлых ядер — лежит в основе современной ядерной энергетики. С помощью ядерных реакторов деления урана сегодня вырабатывается около 17% всего мирового количества электроэнергии. [c.113]

Одно из важнейших практических приложений физики изотопов лёгких элементов связано с проблемой управляемого термоядерного синтеза. Речь идёт о разработке и создании промышленного термоядерного реактора — экономичного и относительно безопасного в сравнении с реакторами деления источника энергии. Немалая роль в этих работах отводится поиску оптимального состава ядерного топлива. Рассматриваются как одно-, так и многокомпонентные смеси лёгких элементов, однако окончательный выбор в пользу только одного топливного цикла ещё не сделан. Изучение свойств лёгких изотопов и возможности их наработки, понимание механизмов ядерных реакций между лёгкими ядрами и знание точных величин сечений этих процессов имеет при этом существенное значение. [c.233]

Недавно была предпринята новая попытка уточнения модели для лазерного термоядерного синтеза, где дополнительно исследована роль нетепловых ядерных реакций в DT + Li мишени [43]. Численное моделирование проводилось на основе модели связанных транспортных и гидродинамических процессов [44]. Были учтены все реакции первого поколения в системе DT + + Li, рассеяние заряженных частиц и нейтронов, реакция развала дейтронов D(n,2n)H, и процессы нетеплового синтеза D + T, D + D и D + Li на ускоренных в нейтронном рассеянии ядрах трития и дейтерия. Типичные результаты в случае объёмного механизма зажигания топлива представлены [c.242]

Реакция (16.1.2а) в термоядерных реакторах становится заметной при температурах D/T смеси 5 10 К, т.е. при энергиях 7 5 кэВ столкновения ядер d и t. При таких энергиях вероятность преодоления кулоновского барьера отталкивания между ядрами уже достаточно высока (см. рис. 16.2.1,6) и скорость ядерной реакции достаточна для само-поддерживающейся реакции синтеза. [c.253]

Новые применения ядерной техники в управляемом термоядерном синтезе. В настоящее время во ВНИИ ядерной физики РФ ведутся работы по прямому преобразованию энергии ядерных реакций в лазерное излучение оптического диапазона [2]. Задача инерционного термоядерного синтеза решается на установке Искра-5 с применением 12-канального лазера с суммарной мощностью излучения 30 кДж и длительностью импульса 0,3 не. Оптические зеркала направляют 12 лазерных лучей на мишень диаметром 2 мм лазерное излучение трансформируется в рентгеновское излучение, которое обеспечивает 3000-кратное сжатие сферической мишени диаметром 0,03 мм, содержащей дейтерий-тритиевую смесь. Нри этом радиус мишени уменьшается в 14 раз. Сейчас создается установка Искра-6 , мощность которой будет в 10 раз превышать мощность установки Искра-5 . [c.27]

Процессы типа горения имеют место при протекании ядерных реакций (термоядерный взрыв) течении вязких жидкостей (гидродинамический пробой, гидродинамические явления воспламенения и потухания) при воздействии электрических и электромагнитных полей на газы (распространение газовых разрядов) в люмипесг(ентных процессах (волна тушения люминесценции) при диффузии в твердых телах (спекание, образование твердых растворов) при кристаллизации переохлажденной жидкости и в других случаях. [c.97]

Первое искусственное осуществление ядерной реакции (Резерфорд, 1919) положило начало новому методу изучения атомного ядра. Открытие нейтронов (Чэдвик, 1932) привело к возникновению протонно-нейтронной теории атомных ядер, предложенной сначала Д. Д. Иваненко и Е, Н. Гапоном (1932) н в том же году Гейзенбергом. Вскоре Фредерик и Ирен Жолио-Кюри (1934) открыли явление искусственной радиоактивности В 1938 г. Хан и Штрассман осуществили деление атомного ядра урана, а в 1940 г. К. Д. Петржак и Г. Н. Флеров открыли явление самопроизвольного деления атомных ядер. В 40-х годах была осуществлена цепная ядерная реакция (Ферми) и вскоре был открыт новый вид ядерных превращений — термоядерные реакции. Дальнейшее развитие ядерной физики сделало возможным использование ядерной энергии. Позднее эти явления стали использовать при химических и биологических исследованиях. В настоящее время разрабатывается проблема осуществления управляемых термоядерных реакций. [c.19]

В процессе химических реакций выделяется или поглощается энергия. Следовательно, при учете массы веществ необходимо принимать во внимание эти процессы, отвечающие выделению или поглощению энергии при той или иной реакции. Но практически это необходимо учитывать лишь в тех случаях, когда энергия выделяется или поглощается в весьма больших количествах, например в ядерных или термоядерных реакциях. Химические реакции сопровождаются значительно меньшими энергетическими эффектами, и поэтому им отвечают малые массы, лежащие вне пределов возможности измерений. Так, при взаимодействии 1 моль Н2504 с 2 моль ЫаОН [c.6]

Выделяющиеся нейтроны поглощаются ядрами и, при этом образуется дополнит, кол-во трития по р-ции Ы + + и = Т -I- Не. Тритий вступает в р-цию с дейтерием, вновь возникают нейтроны, способные взаимод. с и т.д. Теплотворная способность термоядерного горючего в 5-6 раз выше, чем у делящихся материалов. Запасы дейтерия в гидросфере составляют порядка 10 т, а его энергетич. ресурсы - св. 10 МДж. В наст, время практически осуществляются только неуправляемые р-ции (взрыв), широко ведется поиск методов осуществления управляемой термоядерной р-ции, позволяющей в принципе обеспечить человечество энергией практически на неофаниченный срок. с. а. КаЛакчи. ЯДЕРНЫЕ РЕАКЦИИ, превращения атомных ядер при взаимодействии с др. ядрами, элементарными частицами или у-квантами. Такое определение разфаничивает собственно Я. р. и процессы самопроизвольного превращения ядер при радиоактивном распаде (см. Радиоактивность), хотя в обоих случаях речь идет об образовании новых ядер. [c.514]

В сверхмощных нейтронных потоках термоядерной взрыва ядро урана за миллионную долю секунды успевает захватить до 19 нейтроиов. Прп этом рождаются изотопь урана с массовыми числами от 239 до 257. Об их существовании узнали по появлению в продуктах термоядерного взрыва далеких трансурановых элементов — потомков тяжелых изотопов урапа. Сами основатели рода слишком неустойчивы к бета-распаду и переходят в высшие элементы задолго до извлечения продуктов ядерных реакций из перемешанной взрывом породы. [c.368]

Применение. В.— в химической промышленности для производства аммиака, метилового и других спиртов, а также различных продуктов, синтезируемых из В. и СО. В. применяется для гидрогенизации твердого и жидкого топлив, для гидроочистки нефтепродуктов, жиров, углей и смол, в процессах сварки и резки металлов, в биотехнических процессах микробиологического синтеза. В атомной промышленности нашли широкое применение изотопы В.— дейтерий и тритий тяжелая вода служит замедлителем нейтронов и теплоносителем в атомных реакторах. В. применяется в специальных термометрах, в электродах. Пероксид В. употребляют в процессах дезинфекции и стерилизации (обладает широким спектром антимикробного действия, спороцидностью, морозостойкостью, отсутствием запаха), в медицине, в консервной, пивоваренной промышленности, в качестве ракетного топлива, в химической промышленности для окисления кубовых красителей и производства перекисных соединений, в качестве отбеливателя. Оксид дейтерия применяют в ядерных реакторах как замедлитель нейтронов, как источник дейтронов (0+) для проведения ядерных и термоядерных реакций в научно-исследовательских целях. [c.16]

Известны три различных способа освобождения ядерной энергии радиоактивный распад неустойчивых ядер, термоядерная и цегшая ядерная реакции. [c.211]

Зона А. Эта зона охватывает область ядерных явлений. Сюда относятся радиоактивные превращения, термоядерный синтез, спонтанное деление ядер, многообразные ядерные реакции, возникающие под воздействием частиц большой энергии (миллионы электрон-вольт и у-лучей высокой жесткости — фотоядерные реакции). В этой же зоне расположен источник ядер отдачи ( горячих атомов). Это область, с которой связаны радиохимия н радиоактнвационный анализ. [c.43]

Другой изотоп водорода, тритий, накапливается в реакторе в результате различных ядерных реакций. Так как тритий (3-радиоактивен с периодом полураспада 12,3 года, на выходе ядерного реактора он скапливается в определенной концентрации. В связи с тем что тритий является топливом для разрабатываемых термоядерных реакторов, его отделение и обогащение становится важной задачей. Научно-исследовательская группа по лазерам Японского физикохимического института на основе результатов вычислений, показывающих, что СТК в диапазоне Vj поглощает при 1064 см , подтвердила селективное разложение TF3, т.е. отделение трития, при облучении смеси 0,2 млн.долей TF3- HF3 (0,23 мкКи/мл) СОг Лазером [ 36, 37]. [c.49]

Одним из путей получения этой огромной энергии является тепловое движение, возникающее под воздействием очень высоких температур. Как установила астрофизика, а точнее, ее новейший раздел, лежащий на границе атомной физики и астрофизики,— ядерная астрофизика, в недрах многих звезд имеют место температуры, необходимые для осуществления ядерных, вернее, термоядерных реакций. Осуществляющиеся в небесных телах в громадных масштабах термоядерные реакции являются основным источником не только энергии и светимости звезд, но и образования химических элементов. Выясне- [c.14]

Термоядерные реакции. Образование более тяжелых ядер из легких также происходит с выделением энергии. В обычных условиях такие реакции не идут. Необходима затрата энергии, достаточной для пртодоления сил кулоновского отталкивания между ядрами. Это достигается различными путями, в частности, в водородной бомбе термоядерная реакция инициируется взрывом обыкновенной атомной бомбы. Об энергетических эффектах некоторых ядерных реакций дают представление такие данные (в Мэе) [c.717]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология