Энергия термоядерного синтеза

Энергия термоядерного синтеза [c.344]

Предполагается, что в течение следующего столетия численность населения достигнет своего максимума, и потребление энергии стабилизируется на уровне 33-110 млрд.т. массы условного топлива. Запасы органического топлива нельзя рассматривать как серьезные источники энергетических ресурсов. Ученые считают, что энергетика будущего может опираться только на ядерную энергию, энергию термоядерного синтеза и энергию Солнца, а запасы горючих ископаемых необходимо сберечь как сырье для производства разных продуктов. [c.7]

Другие источники энергии (геотермальные, приливно-отливные, гидроэлектростанции) используются в настоящее время весьма ограниченно и нет оснований полагать, что их значение в будущем существенно возрастет. Применение водорода, солнечной энергии, термоядерного синтеза считается очень перспективным и позволит резко увеличить производство энергии, однако в настоящее время развитие этих видов энергии находится в экспериментальной стадии. Представляется разумным сохранить ресурсы ископаемых видов топлива для химической, нефтехимической и других отраслей промышленности даже несмотря на то, что запасы угля еще далеки от истощения. По-видимому, ядер пая энергия будет мостом, который соединит современную эпоху с тем временем, когда станет реальностью использование практически неисчерпаемой энергии (Солнца. [c.101]

Выделением большого количества энергии сопровождается не только деление тяжелых атомов, но и объединение двух легких ядер в одно более тяжелое (термоядерный синтез). Колоссальное количество энергии выделяется, например, при соединении ядер водорода, приводящем к образованию гелия. [c.178]

В 50-х годах XX в. был разработан способ получения энергии, необходимой для ядерного синтеза. В качестве источника энергии была использована бомба расщепления, и в результате была получена ядерная бомба еще большей разрушительной силы, которую называют по-разному водородная бомба , Н-бомба , термоядерная бомба , но более правильное название — бомба термоядерного синтеза. [c.179]

Физика и химия плазмы — важнейшие и наиболее интенсивно развивающиеся области науки не только потому, что плазма является наиболее распространенным во Вселенной состоянием вещества, но также и благодаря многообещающим перспективам практического использования результатов в этой области. Бесспорно, самая заманчивая из этих перспектив — овладение громадной энергией термоядерных реакций, а также проведение химических синтезов. [c.124]

Согласно другой разработке, использование которой предполагается в отдаленном будущем, метанол может быть получен из СО2 и Н2. Речь идет о выделении СО2 из воздуха абсорбцией, получении водорода электролизом воды, а энергии из термоядерного синтеза [52]. Для этого, правда, придется разработать специальные катализаторы, которые должны обладать достаточно высокой активностью, чтобы превратить СО2 и Н2 в метанол. [c.232]

Однако в свете высказанных в начале настоящей главы предположений в будущем получение ЗПГ из ископаемых видов топлив может стать и не самым дешевым способом. Даже при современном уровне цен на ископаемые топлива производство электроэнергии на атомных станциях становится значительно дешевле, чем на электростанциях, работающих на нефтяных топливах. Вполне возможно также, что из-за высоких цен европейский уголь исчезнет с топливного рынка, и, если не произойдет существенного падения мировых цен на энергию, производимую за счет ископаемого топлива, тепловая энергия, получаемая за счет ядерного деления, а позднее за счет термоядерного синтеза, станет (и довольно скоро) самой дешевой формой используемого тепла [4, 20]. [c.226]

В ядерных топливах энергия выделяется в результате деления ядер тяжелых элементов, процесса воспроизводства ядер-ного топлива и управляемого термоядерного синтеза между ядрами легких элементов. [c.107]

Неисчерпаемые возможности таит ядерная энергетика. Расчеты показали, что при правильном использовании урана можно не бояться его истощения в ближайшие тысячелетия. В перспективе получение энергии управляемым термоядерным синтезом ядер дейтерия и трития. [c.172]

В настоящее время исследуется практическое осуществление термоядерного синтеза по так называемой дейтериево-тритиевой реакции, в ходе которой дейтерий и тритий превращаются в ядра гелия гНе с выделением в ходе слияния двух ядер огромной энергии (17,6 МэВ) и одного нейтрона. [c.17]

Большой интерес для энергетики представляют управляемые термоядерные реакции, т. е. процессы слияния легких атомных ядер в более тяжелые. Процессы эти протекают при очень высокой температуре (порядка 10 К) и сопровождаются освобождением огромного количества энергии. Такие реакции постоянно протекают в звездах, в том числе и в недрах Солнца. В земных же условиях плазма является единственной средой, пригодной для осуществления управляемого термоядерного синтеза. [c.42]

Для того чтобы ядерный синтез стал практически доступным источником энергии, предстоит еще рещить многочисленные проблемы. Дело не только в том, что проведение ядерного синтеза требует сверхвысоких температур необходимо еще как-то ограничить эту реакцию в пространстве. Ни один из известных конструкционных материалов не в состоянии противостоять чудовищным температурам, необходимым для ядерного синтеза. Больщие усилия исследователей направлены на использование сильных магнитных полей с целые пространственного ограничения реакции. Многие современные исследования посвящены применению мощных лазеров для получения температур, требуемых при ядерном синтезе. Хотя есть основания для некоторого оптимизма, нельзя предсказать, когда удастся преодолеть огромные технические трудности, стоящие на пути осуществления термоядерного синтеза, и удастся ли их преодолеть вообще. Поэтому неясно, станет ли когда-нибудь ядерный синтез практическим источником энергии для человечества. [c.274]

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]

В решении энергетической проблемы, которая для человечества в наше время является первостепенной, огромное значение имеет осуществление управляемой термоядерной реакции. Овладение, например, термоядерным синтезом атомов гелия из ядер дейтерия (О) и трития (Т) может служить неисчерпаемым источником энергии [c.74]

Учение о плазме и научно-технический прогресс. За последние десятилетия сильно возрос интерес к разработке учения о плазменном состоянии, что связано с широким применением плазмы в современной технике и с надеждами решения больших научно-технических проблем современности и в первую очередь в области энергетики. К числу энергетических проблем, в решении которых большая роль отводится использованию плазмы, относятся разработка управляемого термоядерного синтеза и создание метода прямого преобразования энергии топлива в электрическую энергию с помощью движущейся плазмы в специальных установках, получивших название магнитогидродинамических генераторов (МГД). [c.253]

Проблема управляемого термоядерного синтеза в своей основе содержит идею использования колоссальной энергии реакций синтеза гелия или трития из дейтерия [c.253]

Термоядерный синтез. Энергия может быть получена не только при делении тяжелых ядер, но и при слиянии легких ядер, при этом возникает дефект массы. За счет реакции слияния легких ядер выделяется энергия на Солнце. Реакция слияния легких ядер получила название ядерного синтеза. Некоторые реакции ядерного синтеза приведены ниже [c.405]

Если учесть, что атом урана более чем в 200 раз тяжелее атома водорода, энергия деления урана и синтеза дейтерия сравнимы. Реакции термоядерного синтеза так же, как и реакция деления, относятся к числу наиболее экзотермичных процессов. Необходимую для возбуждения реакции энергию можно сообщить водороду пу- [c.422]

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]

Солнце. Получает энергию от реакции термоядерного синтеза с участием атомов водорода. Температура внутри Солнца равна приблизительно 10 К, так что энергии атомов водорода достаточно для протекания реакции [c.32]

Тяжелая вода находит применение в ядерных реакторах в качестве замедлителя нейтронов и теплоносителя, используется при получении Вг, в качестве растворителя в ЯМР-спектроско-пии. Она является перспективным компонентом топлива термоядерных реакторов, так как энергия 0,001 кг дейтерия, расходуемого в процессе термоядерного синтеза, эквивалентна энергии, полученной при сжигании 10 тонн угля. [c.20]

ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ ПО ФИЗИЧЕСКОЙ ХИМИИ МЕТОДЫ ПРЯМОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ЭНЕРГИИ И ВОПРОСЫ УПРАВЛЯЕМОГО ТЕРМОЯДЕРНОГО СИНТЕЗА [c.5]

Солнце - звезда с радиусом примерно 6,96 10 км и массой приблизительно 1,99 кг среднее расстояние от Земли до Солнца составляет 1,5 10 км. Солнце на 75 % мае. состоит из водорода и на 25 % - из гелия. Температура Солнца изменяется примерно от 5 10 К в центре до 5800 К на поверхности. Считается, что источником энергии Солнца является постоянное превращение атомов водорода в гелий в реакциях термоядерного синтеза. Видимая область Солнца, в которой генерируется большая часть достигающей Земли электромагнитной энергии, называется фотосферой. [c.294]

Расход нефти на нефтехимию в различных странах изменяется от 2 до 10%. Полагают, что к середине XXI века развитие новых источников энергии и освоение термоядерного синтеза приведут к тому, что вся нефть будет направляться на нужды нефтехимии. [c.40]

Третий путь получения атомной энергии связан с осуществлением управляемого термоядерного синтеза. В основе термоядерного синтеза лежат процессы взаимодействия предварительно разогретой массы из ядер легких элементов. Так называемое условие зажигания требует, чтобы реагирующие массы порождали энергию, превышающую неизбежные ее потери. Оно обычно выражается через минимальные значения температуры, плотности и времени удержания плазмы. Для осуществления термоядерной реакции необходимо плазму нагреть до температуры около 100 млн. °С. При нагревании молекулы и атомы полностью ионизируются в плазму, состоящую из заряженных ионов. Благодаря этому становится возможным запереть плазму в магнитном поле. [c.80]

В настоящее время ведутся работы и по управляемому лазерному термоядерному синтезу. Химические лазеры, обладающие высоко энергетической эффективностью и дающие излучение высокой энергии и мощности, представляются наиболее перспективными для этих целей., [c.106]

Атомная энергетика. Общеизвестно, какое внимание уделяется работам по освоению управляемой термоядерной реакции. В связи с неизбежным исчерпанием ресурсов угля и нефти атомная энергетика, термоядерный синтез в частности, станут основными источниками энергии будущего. В реакции термоядерного синтеза исходным продуктом является дейтерий в результате реакции из двух атомов дейтерия получается атом обычного водорода и трития выделяемая при этом энергия составляет около 4 Мэе. Овладение запасами этой энергии представляет заманчивую перспективу. В этой связи также необходимо решить вопрос о получении дейтерия в больших количествах. Вероятно, что для этой цели будет использован метод ректификации жидкого водорода [c.264]

Каков же тот источник энергии, который сможет и будет удовлетворять наши энергетические потребности Среди альтернатив нефти и газа называют солнечную энергию, энергию вод океанов, силу воздушных потоков, тепло геотермальных вод. И, конечно,-энергию термоядерного синтеза. Перспектива моншого развития нашей энергетики-управляемый термоядерный синтез, однако на его осуществление можно рассчитывать не ранее XXI века. [c.102]

Пламя водорода достигает температуры 2700 °С, благодаря чему он применяется при сварке и резке тугоплавких металлов и кварца. С эг(и1 я е целью используется энергия рекомбинации атомарного водорода в молекулярный. Восстановительная активность водорода используется в металлургии при П0луче([ии металлов из их оксидов и галогенидов. Жидкий водород применяют в технике низких температур, а также в реактивной технике как одно из наиболее эффективных реактивных топлив. В атомной энергетике, а также в научных исследованиях неоценимое значение имеют изотопы водорода — дейтерий и тритий. Реи1ение проблемы управляемого термоядерного синтеза могло бы практически обеспечить человечество энергией на неограниченный срок. [c.106]

Термоядерный синтез основан на соединении атомных ядер в более сложные. Обычно два очень легких ядра образуют одно ядро с большей массой и очень большой устойчивостью, Прн этом выделяется колоссальная энергия. Однако термоядерные реакции требуют очень высоких температур — порядка миллиона градусов. Достижение таких температур осуиц ствляется цепной реакцией деления j aU пли giiPii. На использопаиии этих реакций основана термоядерная (водородная) бомба. [c.69]

Использование Я. э. стало возможным после открытия самоподдерживающихся ядерных р-ций — цепного деления атомных ядер и термоядерного синтеза. Осуществлены цепные р-ции как неуправляемые, приводящие к взрыву, так и с регулируемым уровнем выделения Я. э. При делении ядер 1 кг урана выделяется ок. 2-10 кВт-ч энергии, чт(J эквивалентно сжиганию более 2,5 тыс. т высокосортного каменного угля. Выделяющаяся в результате ядерных цепных р-ций энергия использ. на атомных электростанциях и в двигателях крупных транспортных ср-в (корабли, подводные лодки и т. п.). Синтез легких ядер при очень высоких т-рах (термоядерные р-ции)—осн. источник энергии Солнца и звезд. Практически удалось осуществить лишь неуправляемые термоядерные р-ции (взрыв). Однако широко ведется поиск путей осуществления управляемой термоядерной р-ции. [c.724]

Для расширения энергопроизводства используют многие природные явления солнечную радиацию, теплоту вод океана и земных недр, силу рек, приливов и отливов, океанских те- чений, высотных воздушных потоков, невозобновляемые природные виды топлива (уголь, нефть, газ) и возобновляемые (биомасса растений), теплоту микробиологической утилизации органи- ческих отходов, фотосинтез, цепные реакции деления атомного ядра и термоядерный синтез. И хотя доля нетрадиционных источников энергии непрерывно растет, 95% всех энергетических потребностей мира пока удовлетворяется за счет сжигания углеродсодержащих природных ископаемых (нефть, газ и уголь). По оценке специалистов к 2020 г. их доля в мировом балансе будет составлять половину всех энергозатрат. [c.77]

В принципе возможно большое число реакций термоядерного синтеза. между ядрами пяти элементов таблицы Д. И. Менделеева, а именно водорода, гелия, лития, бериллия и бора. Для ближайшего будущего имеет значение так называемая дейтериево-три-тиевая реакция, в ходе которой дейтерий и тритий (тяжелый н сверхтяжелый изотопы водорода) превращаются в ядра гелия. В результате слияния двух ядер выделяется огромная энергия — [c.80]

Для расширения энергопроизводства используют многие при-I. родные явления солнечную радиацию, теплоту вод океана и земных недр, силу рек, приливов и отливов, океанских те-чений, высотных воздушных потоков, невозобновляемые природ-р ные виды топлива (уголь, нефть, газ) и возобновляемые (биомасса растений), теплоту микробиологической утилизации органических отходов, фотосинтез, цепные реакции деления атомного ядра и термоядерный синтез. И хотя доля нетрадиционных источников энергии непрерывно растет, 95% всех энергетических по- [c.77]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология