-->
|
|
|
Ãëàâà 8. Àòîìíîå ÿäðî § 49. ßäåðíûå ðåàêöèè (îêîí÷àíèå)Ïðè äåëåíèè ÿäåð óðàíà íà äâà îñêîëêà îñâîáîæäàåòñÿ ýíåðãèÿ, ðàâíàÿ ïðèìåðíî 1,1 ÌýÂ.  ñàìîì äåëå, óäåëüíàÿ ýíåðãèÿ ñâÿçè â ÿäðàõ àòîìîâ ýëåìåíòîâ, ðàñïîëîæåííûõ â ñðåäíåé ÷àñòè òàáëèöû Ä. È. Ìåíäåëååâà, ñîñòàâëÿåò ïðèìåðíî 8,7 ÌýÂ, â òî âðåìÿ êàê äëÿ òÿæ¸ëûõ ÿäåð îíà ðàâíà 7,6 ÌýÂ. Âñåãî ïðè äåëåíèè ÿäðà óðàíà, ñîäåðæàùåãî áîëåå 200 íóêëîíîâ, äîëæíà âûäåëÿòüñÿ ýíåðãèÿ ïîðÿäêà 200 ÌýÂ. Íàïðèìåð, ïðè äåëåíèè ÿäåð, ñîäåðæàùèõñÿ â 1 ã óðàíà, âûäåëÿåòñÿ ýíåðãèÿ 5 • 1023 ÌýÂ. Ðåàêöèÿ ñèíòåçà ë¸ãêèõ ÿäåð3. ßäåðíàÿ ýíåðãèÿ âûñâîáîæäàåòñÿ è â ðåàêöèÿõ ñîåäèíåíèÿ ë¸ãêèõ ÿäåð. Äëÿ ñëèÿíèÿ îäíîèì¸ííî çàðÿæåííûõ ïðîòîíîâ â ÿäðî íåîáõîäèìî ïðåîäîëåòü êóëîíîâñêèå ñèëû îòòàëêèâàíèÿ. Ýòî âîçìîæíî òîëüêî ïðè äîñòàòî÷íî áîëüøèõ ñêîðîñòÿõ ñòàëêèâàþùèõñÿ ÷àñòèö, ò. å. ïðè òåìïåðàòóðàõ ïîðÿäêà 108 Ê. Èìåííî ïîýòîìó ðåàêöèè ñèíòåçà àòîìíûõ ÿäåð ïðè î÷åíü âûñîêèõ òåìïåðàòóðàõ ïîëó÷èëè íàçâàíèå òåðìîÿäåðíûõ. Íàèáîëåå ýíåðãåòè÷åñêè ýôôåêòèâíûì ÿâëÿåòñÿ ñèíòåç ÿäåð ãåëèÿ èç ÿäåð èçîòîïîâ âîäîðîäà — äåéòåðèÿ è òðèòèÿ:
Âûäåëÿþùàÿñÿ ýíåðãèÿ â ðàñ÷¸òå íà îäèí íóêëîí ñîñòàâëÿåò 3,5 ÌýÂ, ò. å. ïðèáëèçèòåëüíî â 3,5 ðàçà áîëüøå, ÷åì â ÿäåðíîé ðåàêöèè äåëåíèÿ. Ïðè ñèíòåçå 1 ã ãåëèÿ âûäåëÿåòñÿ ýíåðãèÿ 2,6 • 1024 ÌýÂ. Òåðìîÿäåðíûå ðåàêöèè, äëÿ âîçíèêíîâåíèÿ êîòîðûõ íåîáõîäèìû î÷åíü âûñîêèå òåìïåðàòóðû, â ïðèðîäíûõ óñëîâèÿõ ïðîèñõîäÿò ëèøü â íåäðàõ Ñîëíöà è çâ¸çä. Òàê, â öåíòðå Ñîëíöà òåìïåðàòóðà äîñòèãàåò ïðèìåðíî 13 ìëí ãðàäóñîâ. Ïðè ýòîé òåìïåðàòóðå àòîìû ïîëíîñòüþ èîíèçèðîâàíû è ïðåäñòàâëÿþò ñîáîé ïëàçìó. Ïðè ñòîëêíîâåíèè áûñòðîäâèæóùèõñÿ ÷àñòèö ïëàçìû ïðîèñõîäèò ÿäåðíûé ñèíòåç. Âûñâîáîæäàþùàÿñÿ â ðåçóëüòàòå ðåàêöèè ýíåðãèÿ ïîääåðæèâàåò âûñîêóþ òåìïåðàòóðó ïëàçìû, è áëàãîäàðÿ ýòîìó òåðìîÿäåðíûå ðåàêöèè ïðîäîëæàþòñÿ áåñêîíå÷íî. Âîïðîñû äëÿ ñàìîïðîâåðêè 1. Êàêîâà îòëè÷èòåëüíàÿ îñîáåííîñòü ÿäåðíîé ðåàêöèè? 2. Íà ïðèìåðå ïåðâîé ÿäåðíîé ðåàêöèè, îñóùåñòâë¸ííîé Ðåçåðôîðäîì, ïîêàæèòå, êàê âûïîëíÿþòñÿ çàêîíû ñîõðàíåíèÿ ýëåêòðè÷åñêîãî çàðÿäà è ìàññîâîãî ÷èñëà. 3. Ïî êàêèì ïðè÷èíàì òåðìîÿäåðíûå ðåàêöèè ìîãóò îñóùåñòâëÿòüñÿ òîëüêî â ïëàçìå? 4. Êàêèå èç ðåàêöèé — äåëåíèÿ òÿæ¸ëûõ ÿäåð èëè ñèíòåç ë¸ãêèõ — ÿâëÿþòñÿ ýíåðãåòè÷åñêè áîëåå âûãîäíûìè â ïðàêòè÷åñêèõ öåëÿõ?
|
|
|