Ju tashm? e dini se n? mesin e shekullit XX. kishte nj? problem p?r gjetjen e burimeve t? reja t? energjis?. N? k?t? drejtim, v?mendja e shkenc?tar?ve u t?rhoq nga reaksionet termonukleare.

• Reaksioni termonuklear ?sht? shkrirja e b?rthamave t? lehta (si hidrogjeni, heliumi, etj.), q? ndodh n? temperatura nga dhjet?ra n? qindra miliona grad?.

Krijimi i nj? temperature t? lart? ?sht? i nevojsh?m p?r t'i dh?n? b?rthamave nj? energji kinetike mjaft t? madhe - vet?m n? k?t? kusht b?rthamat do t? jen? n? gjendje t? kap?rcejn? forcat e zmbrapsjes elektrike dhe t? afrohen mjaftuesh?m p?r t? r?n? n? zon?n e veprimit t? forcave b?rthamore. N? distanca kaq t? vogla, forcat e t?rheqjes b?rthamore tejkalojn? ndjesh?m forcat e zmbrapsjes elektrike, p?r shkak t? t? cilave ?sht? e mundur sinteza (d.m.th., shkrirja, bashkimi) i b?rthamave.

N? § 58, duke p?rdorur shembullin e uraniumit, u tregua se energjia mund t? ?lirohet gjat? ndarjes s? b?rthamave t? r?nda. N? rastin e b?rthamave t? lehta, energjia mund t? lirohet gjat? procesit t? kund?rt - gjat? sintez?s s? tyre. P?r m? tep?r, reaksioni i shkrirjes s? b?rthamave t? lehta ?sht? energjikisht m? i favorsh?m se reaksioni i ndarjes s? b?rthamave t? r?nda (n?se krahasojm? energjin? e ?liruar p?r nukleon).

Nj? shembull i nj? reaksioni termonuklear ?sht? shkrirja e izotopeve t? hidrogjenit (deuterium dhe tritium), si rezultat i t? cilit formohet helium dhe l?shohet nj? neutron:

Ky ?sht? reagimi i par? termonuklear q? shkenc?tar?t kan? arritur t? kryejn?. Ajo u implementua n? nj? bomb? termonukleare dhe kishte karakter t? pakontrolluar (shp?rthyes).

Si? u p?rmend tashm?, reaksionet termonukleare mund t? vazhdojn? me l?shimin e nj? sasie t? madhe energjie. Por n? m?nyr? q? kjo energji t? p?rdoret p?r q?llime paq?sore, ?sht? e nevojshme t? m?soni se si t? kryeni reaksione t? kontrolluara termonukleare. Nj? nga v?shtir?sit? kryesore n? kryerjen e reaksioneve t? tilla ?sht? mbajtja e plazm?s me temperatur? t? lart? (gazit pothuajse plot?sisht t? jonizuar) brenda objektit, n? t? cilin ndodh shkrirja b?rthamore. Plazma nuk duhet t? bie n? kontakt me muret e instalimit n? t? cilin ndodhet, p?rndryshe muret do t? kthehen n? avull. Aktualisht, fusha magnetike shum? t? forta p?rdoren p?r t? mbajtur plazm?n n? nj? hap?sir? t? kufizuar n? nj? distanc? t? p?rshtatshme nga muret.

Reaksionet termonukleare luajn? nj? rol t? r?nd?sish?m n? evolucionin e Universit, n? ve?anti, n? transformimin e kimikateve n? t?.

Fal? reaksioneve termonukleare q? ndodhin n? zorr?t e Diellit, lirohet energji q? u jep jet? banor?ve t? Tok?s.

Dielli yn? ka rrezatuar drit? dhe nxeht?si n? hap?sir? p?r gati 4.6 miliard? vjet. Natyrisht, n? ?do koh?, shkenc?tar?t ishin t? interesuar n? pyetjen se cili ?sht? "karburanti", p?r shkak t? t? cilit nj? sasi e madhe energjie gjenerohet n? Diell p?r nj? koh? kaq t? gjat?.

P?r k?t? ka pasur hipoteza t? ndryshme. Nj? prej tyre ishte se energjia n? Diell lirohet si rezultat i nj? reaksioni kimik t? djegies. Por n? k?t? rast, si? tregojn? llogaritjet, Dielli mund t? ekzistoj? vet?m p?r disa mij?ra vjet, gj? q? ?sht? n? kund?rshtim me realitetin.

Hipoteza origjinale u parashtrua n? mesin e shekullit t? 19-t?. Ai konsistonte n? faktin se nj? rritje n? energjin? e brendshme dhe nj? rritje p?rkat?se n? temperatur?n e Diellit ndodh p?r shkak t? nj? r?nie n? energjin? e tij potenciale gjat? tkurrjes gravitacionale. Doli gjithashtu e paq?ndrueshme, pasi n? k?t? rast jeta e Diellit rritet n? miliona vjet, por jo n? miliarda.

Supozimi se ?lirimi i energjis? n? Diell ndodh si rezultat i reaksioneve termonukleare q? ndodhin n? t?, u b? n? vitin 1939 nga fizikani amerikan Hans Bethe.

Ata propozuan edhe t? ashtuquajturin cikli i hidrogjenit, pra nj? zinxhir prej tre reaksionesh termonukleare q? ?ojn? n? formimin e heliumit nga hidrogjeni:

ku ?sht? nj? grimc? e quajtur "neutrino", q? do t? thot? "neutron i vog?l" n? italisht.

P?r t? marr? dy b?rthamat e nevojshme p?r reaksionin e tret?, dy t? parat duhet t? ndodhin dy her?.

Ju tashm? e dini se, n? p?rputhje me formul?n E \u003d mc 2, me nj? ulje t? energjis? s? brendshme t? trupit, masa e tij gjithashtu zvog?lohet.

P?r t? imagjinuar se ?far? sasie kolosale energjie humbet Dielli si rezultat i shnd?rrimit t? hidrogjenit n? helium, mjafton t? dim? se masa e Diellit zvog?lohet me disa milion? ton? ?do sekond?. Por, megjith? humbjet, rezervat e hidrogjenit n? Diell duhet t? jen? t? mjaftueshme p?r 5-6 miliard? vjet t? tjer?.

T? nj?jtat reagime ndodhin n? brend?si t? yjeve t? tjer?, masa dhe mosha e t? cilave jan? t? krahasueshme me mas?n dhe mosh?n e Diellit.

Pyetje

1. Cili reaksion quhet termonuklear? Jepni nj? shembull t? nj? reagimi.
2. Pse reaksioni termonuklear ?sht? i mundur vet?m n? temperatura shum? t? larta?
3. Cili reaksion ?sht? energjikisht m? i favorsh?m (p?r nj? nukleon): shkrirja e b?rthamave t? lehta apo ndarja e atyre t? r?nda?
4. Cila ?sht? nj? nga v?shtir?sit? kryesore n? zbatimin e reaksioneve termonukleare?
5. Cili ?sht? roli i reaksioneve termonukleare n? ekzistenc?n e jet?s n? Tok??
6. Cili ?sht? burimi i energjis? diellore sipas koncepteve moderne?
7. P?r sa koh? duhet t? zgjas? furnizimi me hidrogjen n? Diell, sipas llogaritjeve t? shkenc?tar?ve?

Eshte kurioze...

Grimcat elementare. antigrimca

Grimcat q? p?rb?jn? atomet e substancave t? ndryshme - nj? elektron, nj? proton dhe nj? neutron - quhen elementare. Fjala "elementare" n?nkuptonte se k?to grimca jan? par?sore, m? t? thjeshta, m? tej t? pandashme dhe t? pandryshueshme. Por shpejt doli se k?to grimca nuk jan? aspak t? pandryshueshme. T? gjith? ata kan? aft?sin? t? shnd?rrohen n? nj?ri-tjetrin kur nd?rveprojn?.

Prandaj, n? fizik?n moderne, termi "grimca elementare" zakonisht p?rdoret jo n? kuptimin e tij t? sakt?, por p?r t? em?rtuar nj? grup t? madh t? grimcave m? t? vogla t? materies q? nuk jan? atome ose b?rthama atomesh (p?rjashtim b?n protoni, i cili ?sht? b?rthama e nj? atomi hidrogjeni dhe n? t? nj?jt?n koh? u p?rket grimcave elementare).

Aktualisht, njihen m? shum? se 350 grimca t? ndryshme elementare. K?to grimca jan? shum? t? ndryshme n? vetit? e tyre. Ato mund t? ndryshojn? nga nj?ri-tjetri p?r nga masa, shenja dhe madh?sia e ngarkes?s elektrike, jet?gjat?sia (d.m.th., koha nga momenti i formimit t? grimcave dhe deri n? momentin kur ajo shnd?rrohet n? ndonj? grimc? tjet?r), aft?sia dep?rtuese (d.m.th., aft?sia p?r t? kalojn? n?p?r materie ) dhe ve?ori t? tjera. P?r shembull, shumica e grimcave jan? "jet?shkurtra" - ato jetojn? jo m? shum? se dy milion? t? sekond?s, nd?rsa jet?gjat?sia mesatare e nj? neutroni jasht? b?rtham?s atomike ?sht? 15 minuta.

Zbulimi m? i r?nd?sish?m n? fush?n e k?rkimit t? grimcave elementare u b? n? vitin 1932, kur fizikani amerikan Carl David Anderson zbuloi nj? gjurm? t? nj? grimce t? panjohur n? nj? dhom? re t? vendosur n? nj? fush? magnetike. P?r nga natyra e k?saj gjurme (nga rrezja e lakimit, drejtimi i p?rkuljes, etj.), Shkenc?tar?t p?rcaktuan se ajo u la nga nj? grimc?, e cila ?sht?, si t? thuash, nj? elektron me nj? ngarkes? elektrike pozitive. Kjo grimc? quhet pozitron.

?sht? interesante se nj? vit para zbulimit eksperimental t? pozitronit, ekzistenca e tij u parashikua teorikisht nga fizikani anglez Paul Dirac (ekzistenca e nj? grimce t? till? ndiqej nga ekuacioni q? ai nxori). P?r m? tep?r, Diraku parashikoi t? ashtuquajturat procese t? asgj?simit (zhdukjes) dhe krijimin e nj? ?ifti elektron-pozitron. Asgj?simi konsiston n? faktin se nj? elektron dhe nj? pozitron zhduken kur takohen, duke u shnd?rruar n? g-kuanta (fotone). Dhe kur nj? g-kuant p?rplaset me nj? b?rtham? masive, krijohet nj? ?ift elektron-pozitron.

T? dy k?to procese u v?zhguan p?r her? t? par? eksperimentalisht n? 1933. Figura 166 tregon gjurm?t e nj? elektroni dhe nj? pozitroni t? formuar si rezultat i nj? p?rplasjeje t? nj? g-kuantike me nj? atom plumbi gjat? kalimit t? rrezeve g n?p?r nj? pllak? plumbi. Eksperimenti u krye n? nj? dhom? re t? vendosur n? nj? fush? magnetike. E nj?jta lakim i gjurm?ve tregon t? nj?jt?n mas? grimcash, dhe lakimi n? drejtime t? ndryshme tregon shenja t? kund?rta t? ngarkes?s elektrike.

Oriz. 166. Gjurm?t e nj? ?ifti elektron-pozitron n? nj? fush? magnetike

N? vitin 1955, u zbulua nj? tjet?r antigrimc?, antiprotoni (ekzistenca e s? cil?s rrjedh edhe nga teoria e Dirakut), dhe disi m? von?, antineutroni. Antineutroni, ashtu si neutroni, nuk ka ngarkes? elektrike, por padyshim q? i p?rket antigrimcave, pasi merr pjes? n? procesin e asgj?simit dhe n? krijimin e nj? ?ifti neutron-antineutron.

Mund?sia e marrjes s? antigrimcave i ?oi shkenc?tar?t n? iden? e krijimit t? antimateries. Atomet e antimateries duhet t? nd?rtohen n? at? m?nyr?: n? qend?r t? atomit ka nj? b?rtham? t? ngarkuar negativisht, e p?rb?r? nga antiprotone dhe antineutrone, dhe pozitronet rrotullohen rreth b?rtham?s. N? p?rgjith?si, atomi ?sht? neutral. Kjo ide gjithashtu mori nj? konfirmim t? shk?lqyer eksperimental. N? vitin 1969, n? p?rshpejtuesin e protoneve n? Serpukhov, fizikan?t sovjetik? mor?n b?rthamat e atomeve antihelium.

Aktualisht, antigrimcat e pothuajse t? gjitha grimcave elementare t? njohura jan? zbuluar eksperimentalisht.

Rezultatet e kapitullit. M? e r?nd?sishmja

Konceptet dhe dukurit? fizike jan? dh?n? m? posht?. Sekuenca e paraqitjes s? p?rkufizimeve dhe formulimeve nuk korrespondon me sekuenc?n e koncepteve, etj.

Transferoni n? fletore emrat e koncepteve dhe vendosni n? kllapa katrore numrin rendor t? p?rkufizimit (formulimit) q? i p?rgjigjet k?tij koncepti.

• Radioaktiviteti;
• modeli b?rthamor (planetar) i struktur?s s? atomit;
• b?rthama atomike;
• transformimet radioaktive t? b?rthamave atomike;
• metoda eksperimentale p?r studimin e grimcave n? fizik?n atomike dhe b?rthamore;
• forcat b?rthamore;
• energjia lidh?se e b?rtham?s;
• defekt n? mas? t? b?rtham?s atomike;
• reaksion zinxhir ;
• reaktor b?rthamor ;
• problemet mjedisore dhe sociale q? lindin nga p?rdorimi i centraleve b?rthamore;
• doza e absorbuar e rrezatimit.

1. Regjistrimi i grimcave duke p?rdorur nj? num?rues Geiger, studimi dhe fotografimi i gjurm?ve t? grimcave (p?rfshir? ato t? p?rfshira n? reaksionet b?rthamore) n? nj? dhom? reje dhe nj? dhom? fllusk?.
2. Forcat t?rheq?se q? veprojn? midis nukleoneve n? b?rthamat e atomeve dhe q? tejkalojn? ndjesh?m forcat e sprapsjes elektrostatike midis protoneve.
3. Energjia minimale e nevojshme p?r t? ndar? nj? b?rtham? n? nukleone individuale.
4. Emetimi spontan nga atomet e elementeve t? caktuara t? rrezeve radioaktive.
5. Nj? pajisje e krijuar p?r t? kryer nj? reaksion b?rthamor t? kontrolluar.
6. P?rb?het nga nukleone (d.m.th. protone dhe neutrone).
7. Mbetjet radioaktive, mund?sia e aksidenteve, nxitja e p?rhapjes s? arm?ve b?rthamore.
8. Nj? atom p?rb?het nga nj? b?rtham? e ngarkuar pozitivisht e vendosur n? qend?r t? tij, rreth s? cil?s elektronet qarkullojn? n? nj? distanc? shum? m? t? madhe se madh?sia e b?rtham?s.
9. Shnd?rrimi i nj? elementi kimik n? nj? tjet?r gjat? kalbjes a- ose v, si rezultat i t? cilit b?rthama e atomit origjinal p?son ndryshime.
10. Dallimi midis shum?s s? masave t? nukleoneve q? formojn? b?rtham?n dhe mas?s s? k?saj b?rthame.
11. Nj? reagim vet?-q?ndruesh?m i ndarjes s? b?rthamave t? r?nda, n? t? cilin neutronet riprodhohen vazhdimisht, duke ?ar? gjithnj? e m? shum? b?rthama t? reja.
12. Energjia e rrezatimit jonizues absorbohet nga substanca e emetuar (n? ve?anti, indet e trupit) dhe llogaritet p?r nj?si mas?.

kontrolloni veten

reaksionet termonukleare
reaksionet termonukleare

reaksionet termonukleare- reaksionet e shkrirjes (sinteza) e b?rthamave t? drit?s q? ndodhin n? temperatura t? larta. K?to reaksione zakonisht vazhdojn? me ?lirimin e energjis?, pasi n? b?rtham?n m? t? r?nd? t? formuar si rezultat i shkrirjes, nukleonet lidhen m? fort, d.m.th. kan? mesatarisht nj? energji lidh?se m? t? lart? se n? b?rthamat fillestare t? bashkimit. Energjia e tep?rt totale e lidhjes s? nukleoneve l?shohet m? pas n? form?n e energjis? kinetike t? produkteve t? reaksionit. Emri "reaksione t? shkrirjes" pasqyron faktin se k?to reaksione ndodhin n? temperatura t? larta ( > 10 7 –10 8 K), sepse p?r bashkim, b?rthamat e lehta duhet t'i afrohen nj?ra-tjetr?s n? distanca t? barabarta me rrezen e veprimit t? forcave b?rthamore t? t?rheqjes, d.m.th. deri n? distanca ?10 -13 cm Dhe jasht? zon?s s? veprimit t? k?tyre forcave, b?rthamat e ngarkuara pozitivisht p?rjetojn? zmbrapsjen e Kulonit. Vet?m b?rthamat q? fluturojn? drejt nj?ra-tjetr?s me shpejt?si t? madhe mund ta kap?rcejn? k?t? zmbrapsje, d.m.th. t? p?rfshira n? p?rb?rjen e mediave shum? t? nxehta, ose t? p?rshpejtuara posa??risht.
M? posht? jan? disa nga reaksionet kryesore t? shkrirjes b?rthamore dhe vlerat e ?lirimit t? energjis? Q p?r to. d do t? thot? deuteron - b?rthama 2 H, t do t? thot? triton - b?rthama 3 H.

d + d -> 3 He + n + 4.0 MeV,
d + d -> t + p + 3,25 MeV,
t + d -> 4 He + n + 17,6 MeV,
3 He + d -> 4 He + p + 18,3 MeV.

Reaksioni i shkrirjes b?rthamore fillon kur b?rthamat e p?rplasjes jan? n? rajonin e t?rheqjes s? tyre t? nd?rsjell? b?rthamore. P?r t'u afruar kaq af?r, b?rthamat e p?rplasjes duhet t? kap?rcejn? zmbrapsjen e tyre t? nd?rsjell? elektrostatike me rreze t? gjat?, d.m.th. Barriera e Kulonit. Shpejt?sia e reaksionit t? shkrirjes ?sht? jasht?zakonisht e ul?t n? energjit? n?n pak keV, por ajo rritet me shpejt?si me rritjen e energjis? kinetike t? b?rthamave q? hyjn? n? reaksion. Seksionet korresponduese t?rthore t? reaksionit efektiv n? var?si t? energjis? s? deuteronit jan? paraqitur n? Fig. nj?.

Oriz. 1. Var?sia e prerjeve t?rthore efektive t? reaksionit t? shkrirjes
nga energjia e deuteronit.

Reaksionet termonukleare t? vet?q?ndrueshme jan? nj? burim efikas i energjis? b?rthamore. Sidoqoft?, ?sht? e v?shtir? t'i zbatosh ato n? Tok?, pasi p?r k?t? ?sht? e nevojshme t? ruhen p?rqendrime t? larta t? b?rthamave n? temperatura t? m?dha. Kushtet e nevojshme p?r shfaqjen e reaksioneve termonukleare t? vet?q?ndrueshme ekzistojn? n? yje, ku ata jan? burimi kryesor i energjis?. Pra, brenda Diellit, ku b?rthamat e hidrogjenit jan? t? vendosura me nj? densitet ?100 g / cm 3 dhe nj? temperatur? prej 10 7 K, ekziston nj? zinxhir reaksionesh termonukleare t? shnd?rrimit t? kat?r protoneve (b?rthamat e hidrogjenit) n? nj? helium-4. b?rthama (4 Ai). ?do transformim i till? ?liron nj? energji prej 26.7 MeV. Ky zinxhir reaksionesh (i quajtur proton-proton) fillon me reaksionin (1) dhe tregohet n? figur?.

Zinxhiri proton-proton.

N? Tok?, gjat? shp?rthimeve t? bombave me hidrogjen u kryen reaksione termonukleare t? vet?q?ndrueshme me l?shimin e energjis? s? madhe p?r nj? koh? shum? t? shkurt?r (10 -7 -10 -6 sek). Nj? nga reaksionet kryesore termonukleare q? siguron ?lirimin e energjis? gjat? shp?rthimeve t? tilla ?sht? shkrirja e dy izotopeve t? r?nda t? hidrogjenit (deuterium dhe tritium) n? nj? b?rtham? heliumi me emetimin e nj? neutroni.

Hyrje 3

Kapitulli I: Grimcat elementare dhe historia

Pak histori 5

Struktura e atomit 6

Kapitulli II: Reaksionet termonukleare

Llojet e reaksioneve termonukleare 8

Reaksioni proton-proton 9

Cikli karbon-azot 10

Kapitulli III: energjia diellore

Reaksionet termonukleare me element? m? t? r?nd? 14

P?rvojat e para me energjin? diellore 15

Shnd?rrimi i energjis? diellore n? nxeht?si, pun?

dhe energjia elektrike 15

P?rfundimi 18

Lista e literatur?s s? p?rdorur 19

PREZANTIMI

Lindja e energjis? ndodhi disa miliona vjet m? par?, kur njer?zit m?suan t? p?rdorin zjarrin. Zjarri u jepte ngroht?si dhe drit?, ishte burim frym?zimi dhe optimizmi, arm? kund?r armiqve dhe kafsh?ve t? egra, ila?, ndihm?s n? bujq?si, ruajt?s ushqimor, mjet teknologjik etj.

P?r shum? vite, zjarri u mbajt duke djegur burimet e energjis? bimore (dru, shkurre, kallamishte, bar, alga t? thata, etj.), dhe m? pas u zbulua se ishte e mundur t? p?rdoreshin substanca fosile p?r t? ruajtur zjarrin: qymyr, vaj. , shist argjilor, torfe.

Miti i mrekulluesh?m i Prometeut, i cili u dha zjarrin njer?zve, u shfaq n? Greqin? e Lasht? shum? m? von? se n? shum? pjes? t? bot?s, u p?rvet?suan metodat e trajtimit mjaft t? sofistikuar t? zjarrit, prodhimit dhe shuarjes s? tij, ruajtjes s? zjarrit dhe p?rdorimit racional t? karburantit.

Tashm? dihet se druri ?sht? energji diellore e akumuluar p?rmes fotosintez?s. Djegia e ?do kilogram druri t? that? ?liron rreth 20,000 kJ nxeht?si, vlera kalorifike e qymyrit t? murrm? ?sht? af?rsisht 13,000 kJ/kg, antracitit 25,000 kJ/kg, naft?s dhe produkteve t? naft?s 42,000 kJ/kg dhe gazit natyror 45,000 kJ/kg. . Hidrogjeni ka vler?n m? t? lart? kalorifike prej 120,000 kJ/kg.

Njer?zimi ka nevoj? p?r energji dhe nevoja p?r t? po rritet ?do vit. N? t? nj?jt?n koh?, rezervat e l?nd?ve djeg?se natyrore tradicionale (naft?, qymyr, gaz, etj.) jan? t? fundme. Ekzistojn? gjithashtu rezerva t? kufizuara t? karburantit b?rthamor - uranium dhe torium, nga t? cilat plutoniumi mund t? merret n? reaktor?t e rritjes. Rezervat e karburantit termonuklear - hidrogjenit - jan? praktikisht t? pashtershme dhe tani, n? epok?n "atomike", shkenc?tar?t ishin n? gjendje t? kontrollonin zb?rthimin b?rthamor t? atomeve dhe t? p?rdornin energjin? e madhe t? ?liruar gjat? k?tij procesi.

K?to reaksione quhen termonukleare. Rreth tyre n? t? ardhmen dhe do t? diskutohet. Vet? emri tashm? flet vet?, sepse fjala "fusion" vjen nga termos, q? do t? thot? temperatur?. K?shtu, reaksionet termonukleare jan? reaksione q? ndodhin n? temperatura t? larta, kur energjia kinetike e atomeve luan nj? rol t? r?nd?sish?m. Si? do t? tregohet m? tej, energjia q? ?lirohet gjat? reaksioneve termonukleare arrin vlera kolosale. Tani dihet me siguri se reaksionet termonukleare jan? burimi kryesor i energjis? n? yje. ?sht? n? to q? natyra krijon kushtet n? t? cilat zhvillohen k?to reagime. Shembujt kryesor? t? reaksioneve termonukleare: zinxhir proton-proton (pp -cikli) dhe cikli karbon-azot G. Bethe (CNO - cikli). N? ciklin pp, kat?r protone formojn? nj? b?rtham? helium (n? k?t? rast, dy protone duhet t? kthehen n? neutrone). Nj? kombinim i till? i protoneve n? nj? b?rtham? helium mund t? shkoj? n? m?nyra t? ndryshme, por rezultati ?sht? i nj?jt?. Energjia e ?liruar n? nj? reagim:

;

ku Dm ?sht? masa e tep?rt e kat?r protoneve mbi mas?n e nj? b?rthame heliumi:

E \u003d (4 * 1,00727647 - 4,002603267) * 931,5016 \u003d 24,687 MeV p?r b?rtham?.

Kjo energji ?sht? nj? vler? mjaft mbres?l?n?se, duke pasur parasysh se intensiteti i rrjedh?s s? zinxhirit pp n? yje ?sht? shum? i lart?.

N? ciklin CNO, b?rthama e atomit t? karbonit, me nj? num?r masiv prej 12, ?sht? nj? katalizator, d.m.th., si rezultat i disa reaksioneve, b?rthama e karbonit kap n? m?nyr? t? nj?pasnj?shme 4 protone dhe, duke p?suar kalbje b?rthamore, p?rs?ri b?het

C, duke l?shuar nj? b?rtham? He.

KAPITULLI I . GRI?IMET E KOSOV?S DHE HISTORIA

PAK HISTORI

N? vitin 1926 Eddington botoi librin e tij Kushtetuta e brendshme e yjeve. Ky lib?r p?rshkruan n? m?nyr? t? shk?lqyer idet? e asaj kohe p?r themelet fizike t? proceseve q? ndodh?n n? yje. Vet? Eddington dha nj? kontribut t? r?nd?sish?m n? formimin e k?tyre ideve. Edhe para tij, n? parim, ishte e qart? se si funksionojn? yjet. Megjithat?, nuk dihej sakt?sisht se nga vjen energjia q? mb?shtet rrezatimin e yjeve.

Edhe at?her? ishte e qart? se l?nda yjore e pasur me hidrogjen mund t? ishte nj? burim ideal energjie. Shkenc?tar?t e dinin se shnd?rrimi i hidrogjenit n? helium ?liroi aq shum? energji sa dielli dhe yjet e tjer? mund t? ndri?onin p?r miliarda vjet. K?shtu, ishte e qart? se n?se do t? kuptonim kushtet n? t? cilat ndodh shkrirja e atomeve t? hidrogjenit, at?her? do t? gjendej nj? burim i shk?lqyer i energjis? yjore. Sidoqoft?, shkenca e atyre viteve ishte ende shum? larg nga t? qenit n? gjendje t? shnd?rronte hidrogjenin n? helium n? kushte eksperimentale.

Astrofizikan?t e asaj kohe mund t? besonin vet?m se yjet ishin reaktor? gjigant? b?rthamor?. N? t? v?rtet?, asnj? proces tjet?r nuk mund t? imagjinohej q? mund t? siguronte energji p?r Diellin p?r miliarda vjet. Eddington e shprehu k?t? mendim n? m?nyr? m? t? q?ndrueshme. Ai vazhdoi nga matje t? shumta dhe t? p?rs?ritura n? m?nyr? t? p?rs?ritur t? shk?lqimit t? yjeve, t? cilat u kryen nga astronom?t-v?zhguesit. Fatkeq?sisht, fizikant?t e asaj kohe besonin se b?rthamat atomike n? yje nuk mund t? reagonin me nj?ri-tjetrin.

Edhe at?her?, Eddington ishte n? gjendje t? llogariste se ?far? temperature duhet t? v?zhgohej n? zorr?t e Diellit. Sipas llogaritjeve t? tij, duhet t? jet? rreth 40 milion? grad?. Nj? temperatur? e till?, n? shikim t? par?, ?sht? shum? e lart?, por shkenc?tar?t b?rthamor? besonin se nuk mjaftonte q? t? ndodhnin reaksione b?rthamore. N? k?t? temperatur?, atomet n? zonat e brendshme t? diellit l?vizin n? raport me nj?ri-tjetrin me shpejt?si rreth 1000 kilometra n? sekond?. N? temperatura kaq t? larta, atomet e hidrogjenit tashm? po humbasin elektronet e tyre, protonet tashm? l?vizin lirsh?m n? hap?sir?. Imagjinoni q? dy protone p?rplasen me nj?ri-tjetrin dhe, si rezultat i nd?rveprimit, zmbrapsin nj?ri-tjetrin. Me shpejt?si prej 1000 kilometrash n? sekond?, protonet mund t? afrohen n? nj? distanc? shum? t? vog?l, por n?n ndikimin e forc?s s? zmbrapsjes elektrike, ato do t? fluturojn? larg p?rpara se t? bashkohen n? nj? b?rtham?. Llogaritjet kan? treguar se vet?m n? temperatura mbi 10 miliard? grad?, grimcat l?vizin me shpejt?si t? till? q?, pavar?sisht nga forcat e zmbrapsjes elektrike, ato mund t'i afrohen nj?ra-tjetr?s dhe t? bashkohen. Dielli, me nj? temperatur? prej 40 milion? grad?, fizikant?ve iu dukej shum? i ftoht? p?r shnd?rrimin e hidrogjenit n? helium n? thell?sit? e tij. Megjithat?, Eddington ishte i bindur se vet?m energjia b?rthamore mund t? mbante rrezatimin e yjeve dhe kishte t? drejt?.

STRUKTURA E ATOMIT

Gjith?ka q? na rrethon - shk?mbinj dhe minerale, substanca n? atmosfer? dhe dete, qeliza t? bim?ve dhe kafsh?ve, mjegullnajat e gazit dhe yjet n? Univers n? t? gjith? diversitetin e tyre - e gjith? kjo p?rb?het nga 92 tulla elementare - elemente kimike. Kjo u krijua nga shkenca e shekullit t? 19-t?, e cila thjeshtoi pamjen e bot?s p?rreth. Si? tregojn? eksperimentet, ekzistojn? 3 lloje kryesore t? grimcave elementare q? p?rb?jn? atomet: elektronet, protonet dhe neutronet.

P?r shembull, b?rthama e hidrogjenit p?rb?het nga nj? proton dhe nj? elektron rrotullohet rreth tij.

Protoni?sht? nj? grimc? e ngarkuar pozitivisht, masa e s? cil?s ?sht?

1.672*10 kg. Elektroni?sht? nj? grimc? e ngarkuar negativisht. Masa e tij ?sht? tre rend t? madh?sis? m? pak se masa e protonit, dhe ngarkesa e elektronit ?sht? e barabart? me ngarkes?n e protonit. K?shtu atomi n? t?r?si ?sht? neutral. Elektroni mbahet n? atom nga forcat e bashk?veprimit t? Kulonit dhe p?r k?t? arsye mbahet nga b?rthama. N? elementin tjet?r - helium, b?rthama p?rb?het ndryshe, ajo ka nj? grimc? m? shum? t? re (m? sakt?, dy) - neutron . Nj? neutron ?sht? nj? grimc? q? nuk ka ngarkes? (neutrale). Si? do t? zbulojm? m? von?, ?sht? e nevojshme n? b?rtham? p?r lidhjen e protoneve n? b?rtham?, pasi protonet priren t? zmbrapsin nj?ri-tjetrin. E gjith? b?rthama e heliumit p?rfaq?sohet nga dy protone dhe dy neutrone, dhe dy elektrone rrotullohen rreth b?rtham?s. T? gjith? atomet dhe b?rthamat p?rb?hen nga nj? num?r i caktuar protonesh dhe neutronesh. Sa protone jan? n? b?rtham?, i nj?jti num?r elektronesh rrotullohen rreth b?rtham?s n? predha elektronike. Prandaj, ngarkesa pozitive e protoneve t? b?rtham?s kompensohet sakt?sisht nga ngarkesa negative e elektroneve. N? fakt, ??shtja ?sht? edhe m? e thjesht?. P?r t? qen? m? t? sakt?, atomet nuk p?rb?hen nga tre lloje t? grimcave elementare: protone, neutrone dhe elektrone, por vet?m nga dy. N? b?rthamat atomike, nj? neutron mund t? shnd?rrohet n? nj? proton dhe nj? elektron, duke emetuar k?t? t? fundit jasht? b?rtham?s (sepse gjat? zb?rthimit t? nj? neutroni, energjia e mas?s s? tep?rt t? neutronit mbi protonin dhe elektronin kalon n? energji kinetike dhe ?sht? t? shp?rndara nd?rmjet dy grimcave t? fundit). Procesi i fundit i fizik?s quhet b-decay. Meqen?se gjat? zb?rthimit b n? b?rtham?, numri i protoneve rritet me 1, dhe p?r rrjedhoj? ngarkesa, rritet numri serik i b?rtham?s dhe b?het b?rthama e nj? elementi t? ri. Nga rruga, shum? nga element?t e fundit t? tabel?s periodike u sintetizuan n? k?t? m?nyr?. Por le t? kthehemi te neutroni yn?. N?se disi, gjat? eksperimentit, fitohet nj? neutron i lir?, at?her? ai ?sht? i paq?ndruesh?m dhe pas 17.3 minutash zb?rthehet sipas rregullit t? m?sip?rm. Prandaj, mund t? supozojm? se bota p?rreth nesh n? t? gjith? diversitetin e saj ?sht? nd?rtuar vet?m nga protonet dhe elektronet. ?sht? interesante t? theksohet se vetia kimike e nj? atomi p?rcakton ngarkes?n e b?rtham?s. Kjo shpjegohet, para s? gjithash, me faktin se elektronet n? atom formojn? predha elektronike sipas ngarkes?s s? b?rtham?s, dhe jan? ato (predha) q? p?rcaktojn? lidhjet kimike n? molekula. Prandaj, b?rthamat me numra t? ndrysh?m n? mas?, por me t? nj?jt?n ngarkes? b?rthamore, quhen izotope, pasi ato kan? t? nj?jtat veti kimike, por t? ndryshme fizike. K?shtu, p?r shembull, p?rve? hidrogjenit t? zakonsh?m, ekziston i ashtuquajturi hidrogjen i r?nd?. N? b?rtham?n e k?tij izotopi, p?rve? nj? protoni, ka edhe nj? neutron. Ky izotop quhet deuterium. Ndodh n? sasi t? vogla n? natyr?. Megjithat?, numri i izotopeve p?r nj? substanc? t? caktuar ?sht? i kufizuar. Kjo p?r faktin se protonet dhe neutronet n? b?rtham? krijojn? struktur?n e tyre t? ve?ant?, d.m.th. ka disa n?nnivele q? jan? t? mbushura me nukleone (nukleonet jan? protone dhe neutrone, d.m.th. dmth ato n? b?rtham?) dhe, n?se numri i disa (protoneve ose neutroneve) ?sht? m? i madh se vlera kritike, at?her? b?rthama i n?nshtrohet nj? reaksioni b?rthamor. Elementet m? t? r?nda si hekuri kan? 26 protone dhe 30 neutrone n? b?rtham?n e tyre. Si? mund ta shihni, ka m? shum? neutrone se protone. Puna ?sht? se 26 grimca t? ngarkuara pozitivisht kan? tendenc? t? shp?rndahen n? drejtime t? ndryshme p?r shkak t? zmbrapsjes s? Kulombit, dhe ato mbahen prapa nga t? ashtuquajturat forca b?rthamore. K?to forca shkaktohen nga transformimet reciproke t? nukleoneve n? b?rtham?. Neutroni, n? b?rtham?, l?shon nj? grimc? t? re - p-mezon dhe shnd?rrohet n? nj? proton, dhe protoni e kap k?t? grimc?, duke u shnd?rruar n? nj? neutron. K?shtu ndodh kalimi i nd?rsjell? i disa grimcave n? t? tjera dhe b?rthama nuk shp?rb?het. N? b?rthamat e lehta, forcat refuzuese nuk jan? shum? t? forta dhe nj? neutron ?sht? i mjaftuesh?m p?r ?do proton, dhe n? element?t m? t? r?nd?, nevojitet nj? tepric? neutronesh p?r nj? b?rtham? t? q?ndrueshme.
1.9. reaksionet termonukleare.

Reaksionet termonukleare n? Diell dhe yje. Cikli i hidrogjenit. cikli i karbonit. Nukleosinteza. Shp?rthimi termonuklear. Fusioni termonuklear i kontrolluar

reaksionet termonukleare- reaksionet e shkrirjes (sintez?s) t? b?rthamave atomike t? lehta n? ato m? t? r?nda, q? ndodhin n? temperatura shum? t? larta (m? shum? se 10 8 p?r t?). Reaksionet termonukleare jan? procesi i formimit t? b?rthamave t? mbushura dendur nga b?rthama m? t? lirshme dhe m? t? lehta. K?to jan? reaksione ekzoenergjetike q? vazhdojn? me ?lirimin e energjis? s? tep?rt kinetike n? produktet e reaksionit, e barabart? me rritjen e energjis? totale t? lidhjes.

P?r t? gjitha reaksionet e shkrirjes b?rthamore, ?sht? e nevojshme q? b?rthamat reaguese t? afrohen me distanc?n e rrezes s? veprimit t? forcave b?rthamore. P?r ta b?r? k?t?, ?sht? e nevojshme t? kap?rcehet barriera elektrostatike e Kulombit t? zmbrapsjes s? b?rthamave. Figura 1.15 tregon nj? grafik t? energjis? potenciale kundrejt distanc?s nd?rmjet b?rthamave.

Oriz. 1.15. Energjia potenciale e bashk?veprimit nd?rb?rthamor n? funksion t? distanc?s nd?rmjet b?rthamave. Hatching tregon "prerjen" e penges?s s? zmbrapsjes n? rrezen Bohr t? muonit negativ n? fush?n e Kulombit t? b?rtham?s

P?r t? kap?rcyer barrier?n e Kulombit, energjia e b?rthamave t? p?rplasjes ?sht? ~0.1 MeV. Mekanizmat p?r tejkalimin e barrier?s Kulomb jan? si m? posht?:

1. Bombardimi i b?rthamave me nj? rreze deuteron nuk ?sht? premtues. Energjia e deuteroneve do t? shpenzohet p?r jonizimin dhe ngacmimin e elektroneve n? atomet e synuara. Seksioni kryq efektiv p?r bashk?veprimin e deuteroneve me elektronet s e ~ 10 -16 cm 2, dhe me b?rthamat s i ~ 10 -24 cm 2 s e >> s i.

2. Kataliza e muonit (teorikisht e mundur, eksperimentalisht e pa realizuar). Fusha e Kulombit t? b?rtham?s mund t? mbrohet nga nj? muon (nj? "elektron i r?nd?" me jet?gjat?si 2.2 x 10 -6 sek) n? nj? orbit? Bohr. Madh?sia e nj? atomi zvog?lohet me nj? faktor prej 212, sepse . Formohen jone mezomolekulare. D.H. m . Reagim i mundsh?m

3. "Grumbimi" i pjes?s s? jashtme t? gjer? t? penges?s potenciale t? Kulonit tregohet me ?elje (n? Fig. 1.15). Ajo kryhet nga forca gravitacionale q? krijon presion kolosal me nj? densitet plazmatik >> 10 4 g/cm 3 n? yje.

4. Kur nj? substanc? nxehet n? temperatur?n e b?rthamave T R ~ 10 9 K, (1 eV korrespondon me 11,000 K, 0.1 MeV = 10 5 eV ~ 10 9 K). Substanca n? temperatura t? tilla formon nj? plazm? me temperatur? t? lart?. Mekanizmi realizohet n? kushte tok?sore.

Shembuj t? reaksioneve termonukleare:

1. Reaksioni i sintez?s s? izotopeve t? hidrogjenit deuteron dhe triton me formimin e nj? b?rthame heliumi dhe nj? neutron:

Prerja t?rthore e reaksionit s ma x = 5 hambar. Energjia e deuteronit t? incidentit T d= 0,1 MeV. L?shimi i energjis? p?r nukleon n? nj? reaksion t? shkrirjes termonukleare (MeV/nukleon) tejkalon ?lirimin e energjis? p?r 1 nukleon n? reaksionin e ndarjes b?rthamore t? uranium-235 ( q rastet= 200/235 = 0,85 MeV/nukleon) me 4 her?.

2. Reagimi i shkrirjes s? dy deuteroneve:

Kanali i par? i daljes: seksion kryq i reaksionit s ma x = 0.09 hambar, T d = 1 MeV.

Kanali i dyt? i daljes: seksion kryq i reaksionit s ma x = 0,16 hambar, T d = 2 MeV.

Prerje t?rthore p?r reaksione termonukleare me energji t? ul?ta ( E
,

ku POR dhe AT t? p?rhershme.

Shkalla e reaksionit termonuklear

Reaksionet termonukleare ndodhin si rezultat i p?rplasjeve t? ?ift?zuara midis b?rthamave. Numri i p?rplasjeve p?r nj?si v?llimi p?r nj?si t? koh?s ?sht?

N 12 = n 1 n 2 v s (v)> ,
shp?rthim termonuklear

Nj? reaksion termonuklear artificial realizohet n? kushte tok?sore n? m?nyr? t? pakontrolluar n? nj? pajisje termonukleare (hidrogjen), ku temperatura > 10 7 K krijohet nga shp?rthimi i nj? detonatori plutonium ose uranium. Substanca e deuteriumit ?sht? hidridi i litiumit. Koha e zgjerimit ?sht? mikrosekonda. Skema e mundshme e reagimit

MeV, (1.94)

MeB. (1.97)
Neutronet p?r reaksion (1.97) vijn? nga ndarja b?rthamore. Energjia kryesore lirohet n? reaksionet (1.96) dhe (1.97), t? cilat formojn? nj? cik?l, duke mb?shtetur reciprokisht nj?ri-tjetrin dhe duke l?n? numrin e neutroneve dhe b?rthamave t? tritiumit t? pandryshuar. Reaksionet (1.94) dhe (1.95) sh?rbejn? si burim fillestar i neutroneve dhe b?rthamave t? tritiumit. Shpejt?sia e reaksionit (1.94) dhe (1.95) ?sht? 100 her? m? e vog?l se shpejt?sia e reaksioneve (1.96) dhe (1.97).
Fusioni termonuklear i kontrolluar (CNF)

Fusioni termonuklear i kontrolluar- procesi i shkrirjes s? b?rthamave atomike t? lehta, q? zhvillohet me ?lirimin e energjis? n? temperatura t? larta n? kushte t? kontrolluara t? kontrolluara. TCB ende nuk ?sht? zbatuar (2010).

P?r reaksionin e shkrirjes, ?sht? e nevojshme t? afrohen b?rthamat n? nj? distanc? prej ~ 10-11 cm, pas s? cil?s fillon shkrirja e b?rthamave p?r shkak t? efektit t? tunelit. Protonet k?rkojn? nj? energji prej 10 keV, e cila korrespondon me T = 10 8 K.

E gjith? puna n? CTS bazohet n? zbatimin e reagimit

Riprodhimi i tritiumit mund t? kryhet duke rrethuar zon?n e pun?s me nj? shtres? litiumi dhe duke p?rdorur reaksionin

Le t? jet? t koha mesatare e mbajtjes s? grimcave n? zon?n aktive, n p?rqendrimi i grimcave (b?rtham?). Le t? jet? koeficienti i shnd?rrimit n? energji elektrike t? energjis? s? nj? reaksioni b?rthamor. energjia e rrezatimit elektromagnetik t? plazm?s dhe energjia termike e grimcave t? plazm?s ?sht? e nj?jt? dhe e barabart? me . N? kushtet e funksionimit t? pal?vizsh?m t? sistemit me fuqi t? dobishme zero, ekuacioni i bilancit t? energjis? n? nj? reaktor termonuklear ka form?n e ngrohjes s? v?llimeve shum? t? vogla t? l?nd?s termonukleare.

Puna n? CTS vazhdon duke krijuar reaktor? termonuklear bazuar n? tokamak(dhoma toroidale me plazm? deuterium-tritium dhe fush? magnetike toroidale) dhe yjor(sistemi toroidal me plazm? deuterium-tritium dhe fush? magnetike t? krijuar nga mb?shtjelljet e jashtme).

Skema e reaktorit termonuklear nd?rkomb?tar - reaktori eksperimental ITER tokamak ?sht? paraqitur n? figur?n 1.17. Parametrat e tij jan?: rreze e madhe plazme 8,1 m, rreze e vog?l plazme 3 m, fush? magnetike toroidale n? bosht 5,7 T, rryma nominale e plazm?s 21 MA, fuqia nominale termonukleare me l?nd? djeg?se deuterium-tritium 1500 MW. Reaktori p?rmban p?rb?r?sit kryesor? t? m?posht?m: solenoidi 1, nj? fush? e induktuar ose elektrike kryen nj? prishje t? gazit dhe ngroh plazm?n, muri i par? 9 p?rballet me plazm?n me temperatur? t? lart? dhe percepton fluksin e nxeht?sis? n? form?n e rrezatimit dhe grimcave, batanije 2 ?sht? nj? mburoj? n? t? cil?n tritiumi i djegur n? plazm? riprodhohet, mb?shtjelljet 8 t? superp?r?uesit NB 3 Sn krijojn? nj? fush? magnetike toroidale. Divertori 10 sh?rben p?r t? hequr nxeht?sin? nga plazma n? form?n e nj? rryme grimcash t? ngarkuara dhe p?r t? pompuar produktet e reaksionit t? heliumit dhe protiumit (hidrogjen). Dhoma e vakumit 4 dhe mjetet e pompimit 5 krijojn? nj? vakum t? lart? n? dhom?n e pun?s t? reaktorit ku krijohet plazma. Nd?rtimi i planifikuar n? Franc? (2010). Pjes?marr?sit e projektit: Rusia, SHBA, Euroatom, Japonia. Kostoja ?sht? rreth 2 miliard? dollar?.

Fig.1.17. Projekti Nd?rkomb?tar i Reaktorit Termonuklear ITER

Rrjedh n? nj? temperatur? shum? t? lart? (mbi 108 K). N? k?t? rast, nj? sasi e madhe energjie gjenerohet n? form?n e neutroneve me nj? indeks t? lart? t? energjis? dhe fotoneve - grimcave t? drit?s.

Dhe p?r rrjedhoj?, energjit? e larta t? b?rthamave q? p?rplasen jan? t? nevojshme p?r t? kap?rcyer barrier?n elektrostatike. Kjo penges? ?sht? p?r shkak t? zmbrapsjes s? nd?rsjell? t? b?rthamave (si grimca t? ngarkuara n? m?nyr? t? ngjashme). P?rndryshe, ata nuk do t? ishin n? gjendje t? afroheshin n? nj? distanc? t? mjaftueshme p?r veprimin e forcave b?rthamore (dhe kjo ?sht? rreth 10-12 cm).

Nj? reaksion termonuklear ?sht? procesi i formimit t? b?rthamave q? jan? t? nd?rlidhura fort nga ato m? t? lirshme. Pothuajse t? gjitha reaksionet e tilla jan? reaksione t? shkrirjes (sintez?s) t? b?rthamave m? t? lehta n? ato t? r?nda.

E nevojshme p?r t? kap?rcyer zmbrapsjen e nd?rsjell?, duhet t? rritet me rritjen e ngarkes?s s? b?rtham?s. Prandaj, m?nyra m? e leht? ?sht? sinteza e b?rthamave t? lehta me nj? ngarkes? t? vog?l elektrike.

N? natyr?, nj? reaksion termonuklear mund t? ndodh? vet?m n? brend?si t? yjeve. P?r zbatimin e tij n? kushte tok?sore, ?sht? e nevojshme t? ngrohni substanc?n n? nj? nga m?nyrat e mundshme:

• shp?rthim b?rthamor;
• bombardimi me nj? rreze t? fort? grimcash;
• puls i fuqish?m i rrezatimit lazer ose shkarkimit t? gazit.

Reaksioni termonuklear q? ndodh n? thell?si t? yjeve luan nj? rol t? r?nd?sish?m n? evolucionin e Universit. S? pari, b?rthamat e elementeve kimike t? ardhshme formohen nga hidrogjeni n? yje, dhe s? dyti, ?sht? burimi i energjis? i yjeve.

Reaksionet termonukleare n? diell

N? Diell, reagimet e ciklit proton-proton veprojn? si burimi kryesor i energjis?, kur nj? b?rtham? helium lind nga kat?r protone. Energjia q? ?lirohet gjat? procesit t? shkrirjes bartet nga b?rthamat formuese, neutronet, neutrinot dhe kuantet e rrezatimit elektromagnetik. Duke studiuar rrjedh?n e neutrinos q? vjen nga Dielli, shkenc?tar?t mund t? p?rcaktojn? natyr?n dhe intensitetin e reaksioneve b?rthamore q? ndodhin n? qend?r t? tij.

Intensiteti mesatar i ?lirimit t? energjis? diellore sipas standardeve tok?sore ?sht? i pap?rfillsh?m - vet?m 2 erg / s * g (p?r 1 gram mas? diellore). Kjo vler? ?sht? shum? m? e vog?l se shkalla e elektroliz?s n? nj? organiz?m t? gjall? n? procesin e metabolizmit standard. Dhe vet?m fal? mas?s s? madhe t? Diellit (2 * 1033 g), sasia totale e fuqis? s? emetuar prej tij ?sht? nj? vler? kaq gjigante sa 4 * 1028 W.

P?r shkak t? madh?sis? dhe mas?s s? madhe t? Diellit dhe yjeve t? tjer?, problemi i kufizimit dhe izolimit termik t? plazm?s zgjidhet n? to n? m?nyr? ideale: reaksionet zhvillohen n? nj? b?rtham? t? nxeht? dhe transferimi i nxeht?sis? ndodh nga nj? sip?rfaqe m? e ftoht?. Kjo ?sht? arsyeja e vetme pse yjet mund t? prodhojn? energji n? m?nyr? kaq efikase n? procese t? tilla t? ngadalta si cikli proton-proton. N? kushte tok?sore, reagime t? tilla jan? praktikisht t? pamundura.

Energjia termonukleare ?sht? baza e s? ardhmes

N? planetin ton?, ka kuptim t? aplikojm? dhe p?rdorim vet?m reaksionet termonukleare m? efektive - kryesisht shkrirja e heliumit nga b?rthamat e leuteriumit dhe tritiumit. Reaksione t? tilla n? nj? shkall? relativisht t? madhe jan? deri m? tani t? mundshme vet?m n? shp?rthimet testuese t? bombave me hidrogjen. Megjithat?, zhvillime t? reja po kryhen vazhdimisht p?r t? siguruar n? m?nyr? efektive energjin? elektrike paq?sore. Energjia tradicionale b?rthamore p?rdor nj? reaksion t? kalbjes, nd?rsa shkrirja ?sht? e p?rfshir? n? energjin? termonukleare. N? t? nj?jt?n koh?, nj? reaksion termonuklear ka nj? num?r avantazhesh t? pamohueshme ndaj nj? reaksioni t? kalbjes b?rthamore.

1. N? reaksionet termonukleare, ?sht? e mundur t? shmanget l?shimi i rrezatimit radioaktiv, pasi produkti i energjis? n? k?t? rast ?sht? energjia "e past?r" e drit?s.

2. P?r sa i p?rket sasis? s? energjis? s? marr?, proceset termonukleare jan? shum? m? p?rpara se reaksionet atomike tradicionale q? p?rdoren n? reaktor?t modern?.

3. P?r t? mbajtur nj? reaksion t? prishjes b?rthamore, ?sht? i nevojsh?m kontrolli i vazhduesh?m i fluksit t? neutronit, p?rndryshe mund t? pasoj? nj? reaksion zinxhir i pakontrolluar i rreziksh?m p?r njer?zimin. P?r t? gjeneruar energji t? shkrirjes, temperatura e lart? p?rdoret n? vend t? nj? fluksi neutron, k?shtu q? rreziqe t? tilla zhduken.

4. Karburanti p?r reaksionet termonukleare ?sht? i pad?msh?m, ndryshe nga produktet e kalbjes s? reaktor?ve.

Jo shum? koh? m? par?, shkenc?tar?t amerikan? arrit?n t? krijojn? nj? model pune t? nj? reaksioni termonuklear, n? t? cilin kthimi i energjis? ?sht? nj?qind her? m? i lart? se konsumi i energjis?. Kjo ?sht? nj? ofert? e mir? p?r "zbutjen" e m?tejshme t? suksesshme t? energjis? termonukleare.