Bunu zaten 20. y?zy?l?n ortalar?nda biliyorsunuz. yeni enerji kaynaklar? bulma sorunu ortaya ??kt?. Bu bak?mdan termon?kleer reaksiyonlar bilim adamlar?n?n dikkatini ?ekti.

• Termon?kleer reaksiyon, hafif ?ekirdeklerin (hidrojen, helyum vb. gibi) onlarca ila y?z milyonlarca derece aras?ndaki s?cakl?klarda meydana gelen f?zyon reaksiyonudur.

?ekirdeklere yeterince b?y?k bir kinetik enerji vermek i?in y?ksek bir s?cakl?k olu?turmak gereklidir - ancak bu ko?ulda ?ekirdekler elektriksel itme kuvvetlerinin ?stesinden gelebilir ve n?kleer kuvvetlerin etki alan?na d??ecek kadar yakla?abilirler. Bu kadar k???k mesafelerde, n?kleer ?ekim kuvvetleri, ?ekirdeklerin sentezinin (yani f?zyon, birle?me) m?mk?n olmas? nedeniyle elektriksel itme kuvvetlerini ?nemli ?l??de a?ar.

§ 58'de uranyum ?rne?ini kullanarak, a??r ?ekirdeklerin b?l?nmesi s?ras?nda enerjinin a???a ??kabilece?i g?sterilmi?tir. Hafif ?ekirdekler s?z konusu oldu?unda, ters i?lem s?ras?nda, yani f?zyonlar? s?ras?nda enerji a???a ??kabilir. Ayr?ca, hafif ?ekirdeklerin f?zyon reaksiyonu, a??r ?ekirdeklerin fisyon reaksiyonundan enerji a??s?ndan daha uygundur (n?kleon ba??na sal?nan enerjiyi kar??la?t?r?rsak).

Termon?kleer reaksiyonun bir ?rne?i, hidrojen izotoplar?n?n (d?teryum ve trityum) f?zyonudur, bu da helyum olu?umu ve bir n?tron emisyonuyla sonu?lan?r:

Bu, bilim adamlar?n?n ger?ekle?tirmeyi ba?ard??? ilk termon?kleer reaksiyondur. Termon?kleer bir bombada uyguland? ve kontrol edilemeyen (patlay?c?) bir yap?ya sahipti.

Daha ?nce de belirtildi?i gibi, b?y?k miktarda enerjinin a???a ??kmas?yla termon?kleer reaksiyonlar meydana gelebilir. Ancak bu enerjinin bar????l ama?larla kullan?labilmesi i?in kontroll? termon?kleer reaksiyonlar?n nas?l y?r?t?lece?ini ??renmek gerekir. Bu t?r reaksiyonlar? ger?ekle?tirmedeki ana zorluklardan biri, n?kleer f?zyonun meydana geldi?i tesisin i?inde y?ksek s?cakl?kta plazma (neredeyse tamamen iyonize gaz) i?ermesidir. Plazma bulundu?u tesisin duvarlar?na temas etmemelidir, aksi takdirde duvarlar buhara d?n??ecektir. ?u anda, plazmay? duvarlardan uygun bir mesafede kapal? bir alanda s?n?rlamak i?in ?ok g??l? manyetik alanlar kullan?lmaktad?r.

Termon?kleer reaksiyonlar Evrenin evriminde, ?zellikle de i?indeki kimyasal maddelerin d?n???m?nde ?nemli bir rol oynar.

G?ne?'in derinliklerinde meydana gelen termon?kleer reaksiyonlar sayesinde D?nya sakinlerine hayat veren enerji a???a ??kar.

G?ne?imiz neredeyse 4,6 milyar y?ld?r uzaya ???k ve ?s? yay?yor. Do?al olarak bilim adamlar?, G?ne?'in bu kadar uzun s?re b?y?k miktarda enerji ?retmesine neden olan "yak?t?n" ne oldu?u sorusuyla her zaman ilgilenmi?lerdir.

Bu konuyla ilgili farkl? hipotezler vard?. Bunlardan biri, G?ne?'teki enerjinin kimyasal bir yanma reaksiyonu sonucu a???a ??kmas?yd?. Ancak bu durumda, hesaplamalar?n g?sterdi?i gibi, G?ne? yaln?zca birka? bin y?l boyunca var olabilir ki bu da ger?eklerle ?eli?mektedir.

Orijinal hipotez 19. y?zy?l?n ortalar?nda ortaya at?ld?. G?ne?'in i? enerjisindeki art?? ve buna kar??l?k gelen s?cakl?ktaki art??, yer?ekimi s?k??t?rmas? s?ras?nda potansiyel enerjisindeki azalma nedeniyle meydana geldi. Ayn? zamanda savunulamaz oldu?u da ortaya ??kt?, ??nk? bu durumda G?ne?'in ?mr? milyarlarca de?il, milyonlarca y?la ??k?yor.

G?ne?'te enerji sal?n?m?n?n, ?zerinde meydana gelen termon?kleer reaksiyonlar sonucu meydana geldi?i varsay?m?, 1939 y?l?nda Amerikal? fizik?i Hans Bethe taraf?ndan yap?lm??t?r.

Ayr?ca s?zde ?nerdiler hidrojen d?ng?s? yani hidrojenden helyum olu?umuna yol a?an ?? termon?kleer reaksiyon zinciri:

?talyanca'da "k???k n?tron" anlam?na gelen "n?trino" ad? verilen par?ac?k nerede?

???nc? reaksiyon i?in gereken iki ?ekirde?in ?retilmesi i?in ilk ikisinin iki kez ger?ekle?mesi gerekir.

E = mс 2 form?l?ne g?re bir cismin i? enerjisi azald?k?a k?tlesinin de azald???n? zaten biliyorsunuz.

Hidrojenin helyuma d?n??mesi sonucu G?ne?'in kaybetti?i devasa enerjiyi hayal etmek i?in G?ne?'in k?tlesinin her saniye birka? milyon ton azald???n? bilmek yeterlidir. Ancak kay?plara ra?men G?ne?'teki hidrojen rezervlerinin 5-6 milyar y?l daha dayanmas? gerekiyor.

K?tlesi ve ya?? G?ne?'in k?tlesi ve ya??yla kar??la?t?r?labilecek di?er y?ld?zlar?n i? k?s?mlar?nda da ayn? reaksiyonlar meydana gelir.

Sorular

1. Hangi reaksiyona termon?kleer denir? Bir reaksiyona ?rnek veriniz.
2. Termon?kleer reaksiyonlar neden yaln?zca ?ok y?ksek s?cakl?klarda m?mk?nd?r?
3. Hangi reaksiyon enerji a??s?ndan daha uygundur (n?kleon ba??na): hafif ?ekirdeklerin f?zyonu mu yoksa a??r ?ekirdeklerin b?l?nmesi mi?
4. Termon?kleer reaksiyonlar? ger?ekle?tirmedeki ana zorluklardan biri nedir?
5. Termon?kleer reaksiyonlar?n D?nya'daki ya?am?n varl???ndaki rol? nedir?
6. Modern fikirlere g?re g?ne? enerjisinin kayna?? nedir?
7. Bilim adamlar?n?n hesaplamalar?na g?re G?ne?'teki hidrojen arz? ne kadar dayanmal??

Bu ilgin?...

Temel par?ac?klar. Antipartik?ller

?e?itli maddelerin (elektron, proton ve n?tron) atomlar?n? olu?turan par?ac?klara temel denir. "Temel" kelimesi, bu par?ac?klar?n birincil, en basit, daha fazla b?l?nemez ve de?i?tirilemez oldu?unu ima ediyordu. Ancak ?ok ge?meden bu par?ac?klar?n hi? de de?i?mez olmad??? ortaya ??kt?. Hepsi etkile?ime girdi?inde birbirine d?n??me yetene?ine sahiptir.

Bu nedenle, modern fizikte "temel par?ac?klar" terimi genellikle tam anlam?yla de?il, atom veya atom ?ekirde?i olmayan (?ekirdek olan proton hari?) maddenin en k???k par?ac?klar?ndan olu?an b?y?k bir grubu adland?rmak i?in kullan?l?r. bir hidrojen atomunun ve ayn? zamanda temel par?ac?klara aittir).

?u anda 350'den fazla farkl? temel par?ac?k bilinmektedir. Bu par?ac?klar?n ?zellikleri ?ok ?e?itlidir. Elektrik y?k?n?n k?tlesi, i?areti ve b?y?kl???, ?mr? (yani par?ac???n olu?tu?u andan ba?ka bir par?ac??a d?n??t??? ana kadar ge?en s?re), n?fuz etme yetene?i (yani ge?me yetene?i) bak?m?ndan birbirlerinden farkl? olabilirler. madde yoluyla) ve di?er ?zellikler. ?rne?in, par?ac?klar?n ?o?u "k?sa ?m?rl?d?r"; saniyenin iki milyonda birinden fazla ya?amazlar, atom ?ekirde?i d???ndaki bir n?tronun ortalama ?mr? ise 15 dakikad?r.

Temel par?ac?k ara?t?rmas? alan?ndaki en ?nemli ke?if, 1932'de Amerikal? fizik?i Carl David Anderson'?n manyetik alana yerle?tirilmi? bir bulut odas?nda bilinmeyen bir par?ac???n izini ke?fetmesiyle yap?ld?. Bu izin do?as?na (e?rilik yar??ap?, b?k?lme y?n? vb.) dayanarak bilim adamlar?, bunun pozitif elektrik y?k?ne sahip bir elektrona benzeyen bir par?ac?k taraf?ndan b?rak?ld???n? belirlediler. Bu par?ac??a pozitron ad? verildi.

Pozitronun deneysel ke?finden bir y?l ?nce, onun varl???n?n ?ngiliz fizik?i Paul Dirac taraf?ndan teorik olarak tahmin edilmesi ilgin?tir (b?yle bir par?ac???n varl???, t?retti?i denklemden anla??lmaktad?r). ?stelik Dirac, s?zde yok olma (kaybolma) s?re?lerini ve bir elektron-pozitron ?iftinin do?u?unu ?ng?rd?. Yok olma, bir elektron ve bir pozitronun bulu?tu?unda ortadan kaybolmas? ve g-kuantaya (fotonlara) d?n??mesidir. Ve bir g-kuantum herhangi bir b?y?k ?ekirdekle ?arp??t???nda bir elektron-pozitron ?ifti do?ar.

Bu s?re?lerin her ikisi de ilk kez 1933'te deneysel olarak g?zlemlendi. ?ekil 166, y-???nlar?n?n bir kur?un plakadan ge?i?i s?ras?nda bir y-kuantumun bir kur?un atomla ?arp??mas? sonucu olu?an bir elektron ve bir pozitronun izlerini g?stermektedir. Deney, manyetik alana yerle?tirilmi? bir bulut odas?nda ger?ekle?tirildi. ?zlerin ayn? e?rili?i ayn? par?ac?k k?tlesini g?sterir ve farkl? y?nlerdeki e?rilik elektrik y?k?n?n z?t i?aretlerini g?sterir.

Pirin?. 166. Manyetik alandaki elektron-pozitron ?iftinin izleri

1955'te ba?ka bir antipar?ac?k ke?fedildi - antiproton (varl??? Dirac'?n teorisinden de kaynaklan?yordu) ve biraz sonra antin?tron. Bir n?tron gibi bir antin?tronun da elektrik y?k? yoktur, ancak yok olma s?recine ve bir n?tron-antin?tron ?iftinin do?u?una kat?ld??? i?in ??phesiz antipartik?llere aittir.

Antipar?ac?klar?n elde edilebilme ihtimali, bilim adamlar?n? antimadde yaratma fikrine y?neltti. Antimadde atomlar? bu ?ekilde olu?turulmal?d?r: Atomun merkezinde antiprotonlardan ve antin?tronlardan olu?an negatif y?kl? bir ?ekirdek vard?r ve pozitronlar ?ekirde?in etraf?nda d?ner. Genel olarak atom n?trd?r. Bu fikir ayn? zamanda m?kemmel bir deneysel onay ald?. 1969'da Serpukhov'daki proton h?zland?r?c?da Sovyet fizik?iler antihelyum atomlar?n?n ?ekirdeklerini elde ettiler.

G?n?m?zde neredeyse bilinen t?m temel par?ac?klar?n antipar?ac?klar? deneysel olarak ke?fedilmi?tir.

B?l?m ?zeti. En ?nemli

A?a??da fiziksel kavramlar ve olaylar yer almaktad?r. Tan?mlar?n ve form?lasyonlar?n sunum s?ras?, kavramlar?n vb. s?ras?na uymuyor.

Kavramlar?n isimlerini defterinize aktar?n?z ve bu kavrama kar??l?k gelen tan?m?n (ifadelerin) seri numaras?n? k??eli parantez i?inde giriniz.

• Radyoaktivite;
• atomun yap?s?n?n n?kleer (gezegensel) modeli;
• atom ?ekirde?i;
• atom ?ekirde?inin radyoaktif d?n???mleri;
• atom ve n?kleer fizikte par?ac?klar?n incelenmesine y?nelik deneysel y?ntemler;
• n?kleer kuvvetler;
• n?kleer ba?lanma enerjisi;
• atom ?ekirde?inin k?tle kusuru;
• zincir reaksiyonu;
• n?kleer reakt?r;
• n?kleer santrallerin kullan?m?ndan kaynaklanan ?evresel ve sosyal sorunlar;
• emilen radyasyon dozu.

1. Bir Geiger sayac? kullanarak par?ac?klar?n kaydedilmesi, bir bulut odas? ve bir kabarc?k odas?nda par?ac?k izlerinin (n?kleer reaksiyonlarda yer alanlar dahil) incelenmesi ve foto?raflanmas?.
2. Atom ?ekirde?indeki n?kleonlar aras?nda etki eden ve protonlar aras?ndaki elektrostatik itme kuvvetlerini ?nemli ?l??de a?an ?ekim kuvvetleri.
3. Bir ?ekirde?i tek tek n?kleonlara b?lmek i?in gereken minimum enerji.
4. Belirli elementlerin atomlar? taraf?ndan radyoaktif ???nlar?n kendili?inden yay?lmas?.
5. Kontroll? bir n?kleer reaksiyonu ger?ekle?tirmek i?in tasarlanm?? bir cihaz.
6. N?kleonlardan (yani protonlar ve n?tronlar) olu?ur.
7. Radyoaktif at?klar, kaza olas?l???, n?kleer silahlar?n yay?lmas?n?n te?vik edilmesi.
8. Bir atom, merkezinde yer alan pozitif y?kl? bir ?ekirdekten olu?ur ve elektronlar, ?ekirde?in boyutundan ?nemli ?l??de daha b?y?k bir mesafede y?r?ngede d?ner.
9. Bir kimyasal elementin a- veya v-bozunmas? yoluyla di?erine d?n???m?, bunun sonucunda orijinal atomun ?ekirde?i de?i?ir.
10. Bir ?ekirde?i olu?turan n?kleonlar?n k?tlelerinin toplam? ile bu ?ekirde?in k?tlesi aras?ndaki fark.
11. N?tronlar?n s?rekli olarak ?retildi?i, giderek daha fazla yeni ?ekirde?in b?l?nd???, a??r ?ekirdeklerin kendi kendine devam eden bir fisyon reaksiyonu.
12. Yay?lan madde (?zellikle v?cut dokular?) taraf?ndan emilen ve birim k?tle ba??na hesaplanan iyonla?t?r?c? radyasyonun enerjisi.

Kendinizi test edin

Termon?kleer reaksiyonlar
Termon?kleer reaksiyonlar

Termon?kleer reaksiyonlar- Y?ksek s?cakl?klarda meydana gelen hafif ?ekirdeklerin f?zyon (sentez) reaksiyonlar?. > Bu reaksiyonlar genellikle enerji sal?n?m?n? i?erir, ??nk? birle?me sonucu olu?an daha a??r ?ekirdekte n?kleonlar daha g??l? bir ?ekilde ba?lan?r; ortalama olarak orijinal birle?en ?ekirdeklerden daha y?ksek bir ba?lanma enerjisine sahiptir. N?kleonlar?n toplam ba?lanma enerjisinin fazlas? reaksiyon ?r?nlerinin kinetik enerjisi ?eklinde a???a ??kar. “Termon?kleer reaksiyonlar” ad?, bu reaksiyonlar?n y?ksek s?cakl?klarda meydana geldi?i ger?e?ini yans?tmaktad?r (
10 7 –10 8 K), ??nk? f?zyon i?in hafif ?ekirdeklerin, n?kleer ?ekim kuvvetlerinin etki yar??ap?na e?it mesafelerde bir araya gelmesi gerekir; ?10 -13 cm mesafelere Ve bu kuvvetlerin etki alan?n?n d???nda, pozitif y?kl? ?ekirdekler Coulomb itme kuvvetine maruz kal?r. Yaln?zca birbirlerine y?ksek h?zlarda u?an ?ekirdekler bu itmeyi yenebilir. y?ksek derecede ?s?t?lm?? ortamlarda bulunur veya ?zel olarak h?zland?r?l?r.

A?a??da n?kleer f?zyonun birka? ana reaksiyonu verilmi?tir ve bunlar i?in enerji sal?n?m de?erleri Q belirtilmi?tir. d, d?teron - 2 N ?ekirde?i, t ise triton - 3 N ?ekirde?i anlam?na gelir.
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.

N?kleer f?zyon reaksiyonu, ?arp??an ?ekirdekler kar??l?kl? n?kleer ?ekim b?lgesinde olduklar?nda ba?lar. Bu kadar yak?na gelebilmek i?in ?arp??an ?ekirdeklerin kar??l?kl? uzun menzilli elektrostatik itme kuvvetinin ?stesinden gelmesi gerekir. Coulomb bariyeri. Birka? keV'in alt?ndaki enerjilerde f?zyon reaksiyonunun h?z? son derece d???kt?r, ancak reaksiyona giren ?ekirdeklerin kinetik enerjisinin artmas?yla birlikte h?zla artar. D?teron enerjisine ba?l? olarak kar??l?k gelen etkili reaksiyon kesitleri, ?ekil 2'de g?sterilmektedir. 1.
Pirin?. 1. F?zyon reaksiyonu i?in etkili kesitlerin ba??ml?l???

Kendi kendine devam eden termon?kleer reaksiyonlar etkili bir n?kleer enerji kayna??d?r. Ancak bunlar? D?nya'da uygulamak zordur ??nk? bu, ?ok y?ksek s?cakl?klarda y?ksek ?ekirdek konsantrasyonlar?n?n korunmas?n? gerektirir. Kendi kendine devam eden termon?kleer reaksiyonlar?n olu?mas? i?in gerekli ko?ullar, ana enerji kayna?? olduklar? y?ld?zlarda mevcuttur.

Yani, hidrojen ?ekirdeklerinin ?100 g/cm3 yo?unlukta ve 10 7 K s?cakl?kta bulundu?u G?ne?'in i?inde, d?rt protonu (hidrojen ?ekirde?i) bir helyum-4 ?ekirde?ine (4) d?n??t?ren bir termon?kleer reaksiyonlar zinciri vard?r. O). Bu t?r d?n???mlerin her biri 26,7 MeV'lik bir enerji a???a ??kar?r. Proton-proton ad? verilen bu reaksiyon zinciri, reaksiyon (1) ile ba?lar ve ?ekilde g?sterilmi?tir.

Proton-proton zinciri.

D?nya'da, hidrojen bombalar?n?n patlamas? s?ras?nda ?ok k?sa bir s?rede (10 -7 -10 -6 saniye) ?ok b?y?k enerji a???a ??karan, kendi kendine devam eden termon?kleer reaksiyonlar ger?ekle?tirildi. Bu t?r patlamalar s?ras?nda enerji sal?n?m? sa?layan ana termon?kleer reaksiyonlardan biri, iki a??r hidrojen izotopunun (d?teryum ve trityum) bir n?tron emisyonu ile bir helyum ?ekirde?ine f?zyonudur.

Giri? 3

B?l?m I: Temel Par?ac?klar ve Tarih

Biraz tarih 5

Atomik yap? 6

B?l?m II: termon?kleer reaksiyonlar

Termon?kleer reaksiyon t?rleri 8

Proton-proton reaksiyonu 9

Karbon-azot d?ng?s? 10

B?l?m III: G?ne? Enerjisi

Daha a??r elementlerde termon?kleer reaksiyonlar 14

G?ne? enerjisi kullan?m?nda ilk deneyler 15

G?ne? enerjisini ?s?ya, i?e d?n??t?rmek

ve elektrik 15

Sonu? 18

Kullan?lm?? literat?r listesi 19

G?R???

Enerjinin do?u?u, insanlar?n ate?i kullanmay? ??rendi?i birka? milyon y?l ?nce ger?ekle?ti. Ate? onlara s?cakl?k ve ???k veriyordu, ilham ve iyimserlik kayna??yd?, d??manlara ve vah?i hayvanlara kar?? bir silaht?, bir ?areydi, tar?mda yard?mc?yd?, g?da koruyucusuydu, teknolojik bir aletti vb.

Uzun y?llar boyunca ate?, bitkisel enerji kaynaklar?n?n (odun, ?al?, sazl?k, ?imen, kuru alg vb.) yak?lmas?yla s?rd?r?ld? ve daha sonra ate?i s?rd?rmek i?in fosil maddelerin (k?m?r, petrol, ?ist) kullan?lmas?n?n m?mk?n oldu?u ke?fedildi. , turba.

Art?k ah?ab?n fotosentez yoluyla biriktirilen g?ne? enerjisi oldu?u bilinmektedir. Her kilogram kuru odun yak?ld???nda yakla??k 20.000 kJ ?s? a???a ??kar, kahverengi k?m?r?n kalori de?eri yakla??k 13.000 kJ/kg, antrasitin kalori de?eri 25.000 kJ/kg, petrol ve petrol ?r?nleri 42.000 kJ/kg, do?al gaz?n ise 45.000 kJ'dir. /kilogram . Hidrojenin en y?ksek kalorifik de?eri 120.000 kJ/kg'd?r.

?nsanl???n enerjiye ihtiyac? var ve buna olan ihtiya? her ge?en y?l art?yor. Ayn? zamanda geleneksel do?al yak?tlar?n (petrol, k?m?r, gaz vb.) rezervleri de s?n?rl?d?r. Ayr?ca ?reme reakt?rlerinde pl?tonyumun elde edilebilece?i s?n?rl? n?kleer yak?t rezervleri de vard?r - uranyum ve toryum. Termon?kleer yak?t rezervleri - hidrojen - neredeyse t?kenmez ve ?imdi, "atom" ?a??nda, bilim adamlar? atomlar?n n?kleer bozunmas?n? kontrol edebildiler ve bu i?lem s?ras?nda a???a ??kan b?y?k enerjiyi kullanabildiler.

Bu reaksiyonlara termon?kleer denir. Onlar hakk?nda daha sonra konu?aca??z. ?smin kendisi zaten kendi ad?na konu?uyor ??nk? "termon?kleer" kelimesi s?cakl?k anlam?na gelen termostan geliyor. Dolay?s?yla termon?kleer reaksiyonlar, atomlar?n kinetik enerjisinin ?nemli bir rol oynad??? y?ksek s?cakl?klarda meydana gelen reaksiyonlard?r. Daha sonra g?sterilece?i gibi, termon?kleer reaksiyonlar s?ras?nda a???a ??kan enerji devasa de?erlere ula??r. Termon?kleer reaksiyonlar?n y?ld?zlardaki ana enerji kayna?? oldu?u art?k g?venilir bir ?ekilde bilinmektedir. Do?a, bu reaksiyonlar?n ger?ekle?ti?i ko?ullar? onlar?n i?inde yarat?r. Termon?kleer reaksiyonlar?n temel ?rnekleri: proton-proton zinciri (pp-d?ng?s?) ve karbon-nitrojen d?ng?s? G. Boethe (CNO - d?ng?s?). Pp d?ng?s?nde d?rt proton bir helyum ?ekirde?i olu?turur (iki protonun n?trona d?n??mesi gerekir). Protonlar?n helyum ?ekirde?ine d?n??mesi farkl? ?ekillerde ger?ekle?ebilir, ancak sonu? ayn?d?r. Bir reaksiyon s?ras?nda a???a ??kan enerji:

;

burada Dm, d?rt protonun bir helyum ?ekirde?inin k?tlesi ?zerindeki fazla k?tlesidir:

E = (4*1,00727647 - 4,002603267)*931,5016 = ?ekirdek ba??na 24,687 MeV.

Y?ld?zlardaki pp zincirinin yo?unlu?unun ?ok y?ksek oldu?u dikkate al?nd???nda bu enerji olduk?a etkileyici bir de?erdir.

CNO d?ng?s?nde, k?tle numaras? 12 olan karbon atomunun ?ekirde?i bir kataliz?rd?r, yani ?e?itli reaksiyonlar?n bir sonucu olarak, karbon ?ekirde?i s?rayla 4 proton yakalar ve n?kleer bozunma deneyimleyerek tekrar olur.

C, bir He ?ekirde?i yayar.

B?L?M BEN . TEMEL PAR?ACIKLAR VE TAR?H?

K???K B?R TAR?H

1926'da Eddington Y?ld?zlar?n ?? Yap?s? adl? kitab?n? yay?nlad?. Bu kitap, o zaman?n y?ld?zlarda meydana gelen s?re?lerin fiziksel temelleri hakk?ndaki fikirlerini zekice sundu. Eddington'un kendisi de bu fikirlerin olu?umuna ?nemli katk?larda bulundu. Ondan ?nce bile y?ld?zlar?n nas?l ?al??t??? prensipte a??kt?. Ancak y?ld?zlar?n ???n?m?n? destekleyen enerjinin nereden geldi?i tam olarak bilinmiyordu.

O zaman bile hidrojen a??s?ndan zengin y?ld?z maddesinin ideal bir enerji kayna?? olabilece?i a??kt?. Bilim adamlar?, hidrojenin helyuma d?n??t???nde, G?ne?'in ve di?er y?ld?zlar?n milyarlarca y?l boyunca parlayabilece?i kadar ?ok enerji a???a ??kt???n? biliyorlard?. Dolay?s?yla, hidrojen atomlar?n?n f?zyonunun ger?ekle?ti?i ko?ullar? anlarsak, m?kemmel bir y?ld?z enerjisi kayna??n?n bulunaca?? a??kt?. Ancak o y?llar?n bilimi, deneysel ko?ullar alt?nda hidrojeni helyuma d?n??t?rmekten hen?z ?ok uzakt?.

O zaman?n astrofizik?ileri y?ld?zlar?n yaln?zca dev n?kleer reakt?rler oldu?una inanabiliyorlard?. Asl?nda G?ne?'e milyarlarca y?l boyunca enerji sa?layabilecek ba?ka bir s?re? d???n?lemezdi. Eddington bu g?r??? en tutarl? ?ekilde dile getirdi. G?zlemci g?kbilimciler taraf?ndan ger?ekle?tirilen, y?ld?zlar?n parlakl???na ili?kin ?ok say?da ve defalarca tekrarlanan ?l??mlerden yola ??kt?. Ne yaz?k ki o zaman?n fizik?ileri y?ld?zlardaki atom ?ekirdeklerinin birbirleriyle reaksiyona giremeyece?ine inan?yorlard?.

Eddington, G?ne?'in derinliklerinde hangi s?cakl???n g?zlemlenmesi gerekti?ini zaten hesaplayabiliyordu. Hesaplar?na g?re yakla??k 40 milyon derece olmas? gerekiyor. Bu s?cakl?k ilk bak??ta olduk?a y?ksekti ancak n?kleer bilim insanlar? bunun n?kleer reaksiyonlar?n ger?ekle?mesi i?in yeterli olmad???na inan?yorlard?. Bu s?cakl?kta g?ne?in i? b?lgelerindeki atomlar birbirlerine g?re saniyede yakla??k 1000 kilometre h?zla hareket ederler. Bu kadar y?ksek s?cakl?klarda hidrojen atomlar? zaten elektronlar?n? kaybediyor ve protonlar zaten uzayda serbest?e hareket ediyor. ?ki protonun birbiriyle ?arp??t???n? ve etkile?im sonucunda birbirini itti?ini d???nelim. Saniyede 1000 kilometrelik bir h?zla protonlar ?ok yak?na yakla?abilir, ancak elektriksel itmenin etkisi alt?nda, tek bir ?ekirdek halinde birle?emeden birbirlerinden ayr?lacaklard?r. Hesaplamalar?n g?sterdi?i gibi, par?ac?klar yaln?zca 10 milyar derecenin ?zerindeki s?cakl?klarda, elektriksel itme kuvvetlerine ra?men birbirlerine yakla??p birle?ebilecekleri h?zlarda hareket ederler. 40 milyon derecelik bir s?cakl??a sahip olan G?ne?, fizik?ilere derinliklerinde hidrojenin helyuma d?n??mesi i?in fazla so?uk g?r?n?yordu. Ancak Eddington, y?ld?zlar?n radyasyonunu yaln?zca n?kleer enerjinin destekleyebilece?ine inan?yordu ve hakl?yd?.

ATOM YAPISI

Bizi ?evreleyen her ?ey - kayalar ve mineraller, atmosferdeki ve denizlerdeki maddeler, bitki ve hayvan h?creleri, gaz bulutsular? ve Evrendeki y?ld?zlar t?m ?e?itlili?iyle - bunlar?n hepsi 92 temel tu?ladan - kimyasal elementlerden olu?ur. Bu, 19. y?zy?l?n bilimi taraf?ndan kurulmu? ve b?ylece ?evremizdeki d?nyan?n resmini basitle?tirmi?tir. Deneyler, atomlar? olu?turan 3 ana tip temel par?ac???n oldu?unu g?stermektedir: elektronlar, protonlar ve n?tronlar.

?rne?in hidrojen ?ekirde?i bir protondan olu?ur ve onun etraf?nda d?nen bir elektron vard?r.

Proton k?tlesi pozitif y?kl? bir par?ac?kt?r

1.672*10kg. Elektron negatif y?kl? bir par?ac?kt?r. K?tlesi bir protonun k?tlesinden ?? kat daha azd?r ve bir elektronun y?k? bir protonun y?k?ne e?ittir. Dolay?s?yla atom bir b?t?n olarak n?trd?r. Elektron atomda Coulomb etkile?im kuvvetleri taraf?ndan tutulur ve bu nedenle ?ekirdek taraf?ndan tutulur. Bir sonraki elementte - helyum, ?ekirdek farkl? ?ekilde olu?ur, ba?ka bir yeni par?ac?k daha vard?r (daha do?rusu iki) - n?tron . N?tron, y?k? olmayan (n?tr) bir par?ac?kt?r. Daha sonra ??renece?imiz gibi, protonlar?n birbirini itme e?iliminde olmas? nedeniyle ?ekirdekteki protonlar?n ba?lanmas? i?in ?ekirdekte gereklidir. Helyum ?ekirde?inin tamam? iki proton ve iki n?trondan olu?ur ve iki elektron ?ekirde?in etraf?nda d?ner. T?m atomlar ve ?ekirdekler belirli say?da proton ve n?trondan olu?ur. ?ekirdekte ka? proton vard?r, elektron kabuklar?nda ?ekirde?in etraf?nda ayn? say?da elektron y?r?ngede bulunur. Bu nedenle ?ekirde?in protonlar?n?n pozitif y?k?, elektronlar?n negatif y?k?yle tam olarak telafi edilir. Asl?nda durum daha da basittir. Daha kesin olmak gerekirse, atomlar ?? t?r temel par?ac?ktan olu?maz: protonlar, n?tronlar ve elektronlar, yaln?zca iki tane. Atom ?ekirde?inde, bir n?tron bir protona ve bir elektrona d?n??ebilir ve ikincisini ?ekirde?in d???na yayabilir (??nk? bir n?tronun bozunmas? s?ras?nda, n?tronun fazla k?tlesinin proton ve elektron ?zerindeki enerjisi kinetik enerjiye d?n???r ve son iki par?ac?k aras?nda da??t?l?r). Fizi?in son s?recine b-bozunmas? denir. B-bozunmas? s?ras?nda ?ekirdekteki proton say?s? ve dolay?s?yla y?k 1 artt???ndan ?ekirde?in atom numaras? artar ve yeni bir elementin ?ekirde?i haline gelir. Bu arada, periyodik tablonun son elementlerinin ?o?u bu ?ekilde sentezlendi. Ama n?tronumuza d?nelim. Deney s?ras?nda bir ?ekilde serbest bir n?tron elde edilirse, o zaman karars?zd?r ve 17,3 dakika sonra yukar?daki kurala g?re bozunur. Bu nedenle etraf?m?zdaki d?nyan?n t?m ?e?itlili?iyle yaln?zca protonlardan ve elektronlardan olu?tu?unu varsayabiliriz. Bir atomun kimyasal ?zelli?inin ?ekirde?in y?k?n? belirledi?ini belirtmek ilgin?tir. Bu, her ?eyden ?nce, bir atomdaki elektronlar?n ?ekirde?in y?k?ne g?re elektronik kabuklar olu?turmas?yla ve molek?llerdeki kimyasal ba?lar? belirleyenlerin de onlar (kabuklar) olmas?yla a??klan?r. Bu nedenle k?tle numaralar? farkl? fakat n?kleer y?kleri ayn? olan ?ekirdeklere izotop denir ??nk? kimyasal ?zellikleri ayn?, fiziksel ?zellikleri farkl?d?r. Yani, ?rne?in s?radan hidrojene ek olarak, a??r hidrojen denilen ?ey de var. Bu izotopun ?ekirde?inde bir protonun yan? s?ra bir de n?tron bulunur. Bu izotopa d?teryum denir. Do?ada az miktarda bulunur. Ancak bu maddenin izotop say?s? s?n?rl?d?r. Bunun nedeni, ?ekirdekteki proton ve n?tronlar?n kendi benzersiz yap?lar?n? yaratmalar?d?r, yani n?kleonlarla dolu baz? alt seviyeler vard?r (n?kleonlar proton ve n?tronlard?r, yani. yani ?ekirdektekiler) ve baz?lar?n?n (proton veya n?tron) say?s? kritik de?erden b?y?kse ?ekirdek n?kleer reaksiyona girer. Demir gibi daha a??r elementlerin ?ekirde?inde 26 proton ve 30 n?tron bulunur. G?rd???n?z gibi protonlardan daha fazla n?tron var. Mesele ?u ki, Coulomb itmesi nedeniyle pozitif y?kl? 26 par?ac?k farkl? y?nlere u?ma e?iliminde ve n?kleer kuvvetler taraf?ndan durduruluyor. Bu kuvvetler, ?ekirdekteki n?kleonlar?n kar??l?kl? d?n???mleri taraf?ndan belirlenir. ?ekirdekteki n?tron yeni bir par?ac?k yayar - p-mezon ve bir protona d?n???r ve proton bu par?ac??? yakalayarak bir n?trona d?n???r. Bir par?ac???n di?erine kar??l?kl? ge?i?i bu ?ekilde ger?ekle?ir ve ?ekirdek par?alanmaz. Hafif ?ekirdeklerde itme kuvvetleri ?ok g??l? de?ildir ve her proton i?in bir n?tron yeterlidir, ancak daha a??r elementlerde kararl? bir ?ekirdek i?in fazla miktarda n?tron gerekir.
1.9. Termon?kleer reaksiyonlar.

G?ne? ve y?ld?zlardaki termon?kleer reaksiyonlar. Hidrojen d?ng?s?. Karbon d?ng?s?. N?kleosentez. Termon?kleer patlama. Kontroll? termon?kleer f?zyon

Termon?kleer reaksiyonlar- ?ok y?ksek s?cakl?klarda (10 8'den fazla) meydana gelen, hafif atom ?ekirdeklerinin daha a??r olanlara f?zyonunun (f?zyonunun) reaksiyonlar? ?LE). Termon?kleer reaksiyonlar, daha gev?ek, daha hafif ?ekirdeklerden yo?un ?ekilde paketlenmi? ?ekirdeklerin olu?ma s?recidir. Toplam ba?lanma enerjisindeki art??a e?it miktarda fazla kinetik enerjinin reaksiyon ?r?nlerinde a???a ??kmas?yla ortaya ??kan ekzoenerjetik reaksiyonlard?r.

T?m n?kleer f?zyon reaksiyonlar? i?in, reaksiyona giren ?ekirdeklerin, n?kleer kuvvetlerin etki yar??ap? mesafesine yakla?t?r?lmas? gerekir. Bunu yapmak i?in n?kleer itmenin elektrostatik Coulomb bariyerinin a??lmas? gerekir. ?ekil 1.15'te ?ekirdekler aras?ndaki mesafeye kar?? potansiyel enerji grafi?i g?sterilmektedir.

Pirin?. 1.15. ?ekirdekler aras?ndaki mesafenin bir fonksiyonu olarak n?kleerler aras? etkile?imin potansiyel enerjisi. G?lgelendirme, ?ekirde?in Coulomb alan?ndaki negatif m?onun Bohr yar??ap?ndaki itme bariyerinin "kesilmesini" g?stermektedir.

Coulomb bariyerini a?mak i?in ?arp??an ?ekirdeklerin enerjisinin ~0,1 MeV olmas? gerekir. Coulomb bariyerini a?maya y?nelik mekanizmalar a?a??daki gibidir:

1. ?ekirdekleri d?teron ???n?yla bombard?man etmek bo?unad?r. D?teronlar?n enerjisi, hedef atomlardaki elektronlar?n iyonla?mas? ve uyar?lmas? i?in harcanacakt?r. D?teronlar?n elektronlarla etkile?imi i?in etkili kesit s e ~ 10 -16 cm2 ve ?ekirdeklerle s i ~ 10 -24't?r. cm 2 s e >> s i.

2. M?on katalizi (teorik olarak m?mk?n, deneysel olarak uygulanmad?). ?ekirde?in Coulomb alan?, Bohr y?r?ngesindeki bir m?on (?mr? 2.2.10 -6 saniye olan a??r elektron) taraf?ndan taranabilir. Atomun boyutu 212 kat azal?r, ??nk? . Mezomolek?ler iyonlar olu?ur. D.H. m . Olas? reaksiyon

3. Potansiyel Coulomb bariyerinin d?? geni? k?sm?n?n “buru?uklu?u” g?lgelendirmeyle g?sterilmi?tir (?ekil 1.15'te). Bu, y?ld?zlarda >> 10 4 g/cm3 plazma yo?unlu?unda devasa bir bas?n? olu?turan yer ?ekimi kuvveti taraf?ndan ger?ekle?tirilir.

4. Bir madde ?ekirdek s?cakl???na kadar ?s?t?ld???nda T R ~ 10 9 K, (1 eV, 11.000 K'ye kar??l?k gelir, 0,1 MeV = 10 5 eV ~ 10 9 K). Bu s?cakl?klardaki madde, y?ksek s?cakl?kta plazma olu?turur. Mekanizma karasal ko?ullarda uygulanmaktad?r.

Termon?kleer reaksiyon ?rnekleri:

1. Hidrojen izotoplar? d?teron ve tritonun sentezinin helyum ?ekirde?i ve n?tron olu?umu ile reaksiyonu:

Reaksiyon kesiti s ma x = 5 ah?r. Olay d?teronun enerjisi T D= 0,1 MeV. Termon?kleer f?zyon reaksiyonunda (MeV/n?kleon) n?kleon ba??na enerji sal?n?m?, uranyum-235'in n?kleer fisyon reaksiyonunda 1 n?kleon ba??na enerji sal?n?m?n? a??yor ( Q i?ler= 200/235 = 0,85 MeV/n?kleon) 4 kez.

2. ?ki d?teronun sentez reaksiyonu:

1. ??k?? kanal?: reaksiyon kesiti s anne X = 0,09 ah?r, T d = 1 MeV.

2. ??k?? kanal?: reaksiyon kesiti s anne X = 0,16 ah?r, T d = 2 MeV.

D???k enerjilerde termon?kleer reaksiyonlar i?in kesitler ( e
,

Nerede A Ve ???NDE kal?c?.

Termon?kleer reaksiyon oranlar?

Termon?kleer reaksiyonlar ?ekirdekler aras?ndaki ?iftlerin ?arp??mas? sonucu meydana gelir. Birim zaman ve birim hacim ba??na ?arp??ma say?s?

N 12 = N 1 N 2 v s (v)> ,
Termon?kleer patlama

Yapay bir termon?kleer reaksiyon, karasal ko?ullar alt?nda, bir termon?kleer (hidrojen) cihazda kontrols?z bir modda ger?ekle?tirilir; burada bir pl?tonyum veya uranyum f?nyesinin patlamas?yla > 10 7 K bir s?cakl?k olu?turulur. D?teryum maddesi lityum hidrittir. Geni?leme s?resi mikrosaniyedir. Olas? reaksiyon ?emas?

MeB, (1.94)

MeB. (1.97)
Reaksiyon i?in n?tronlar (1.97) n?kleer fisyondan gelir. Ana enerji, bir d?ng? olu?turan, birbirini kar??l?kl? olarak destekleyen ve n?tron ve trityum ?ekirde?i say?s?n? de?i?tirmeden b?rakan (1.96) ve (1.97) reaksiyonlar?nda sal?n?r. (1.94) ve (1.95) reaksiyonlar?, n?tronlar?n ve trityum ?ekirdeklerinin ba?lang?? kayna?? olarak hizmet eder. Reaksiyon h?z? (1.94) ve (1.95), reaksiyonlar?n h?z?ndan (1.96) ve (1.97) 100 kat daha azd?r.
Kontroll? termon?kleer f?zyon (CTF)

Kontroll? termon?kleer f?zyon- D?zenlenmi? kontroll? ko?ullar alt?nda y?ksek s?cakl?klarda enerjinin serbest b?rak?lmas?yla ger?ekle?en hafif atom ?ekirdeklerinin f?zyon s?reci. TCB hen?z uygulanmam??t?r (2010).

F?zyon reaksiyonu i?in ?ekirdeklerin ~ 10–11 cm mesafeye yakla?t?r?lmas? gerekir, ard?ndan t?nel etkisi nedeniyle ?ekirdeklerin f?zyonu ba?lar. Protonlar 10 keV'lik bir enerjiye ihtiya? duyarlar, bu da T = 10 8 K'ye kar??l?k gelir.

CTS ile ilgili t?m ?al??malar reaksiyonun uygulanmas?na dayanmaktad?r.

Trityum ?retimi, ?al??ma alan?n?n bir lityum tabakas?yla ?evrelenmesi ve reaksiyonun kullan?lmas?yla elde edilebilir.

t par?ac?klar?n ?ekirdekteki ortalama tutulma s?resi olsun, n par?ac?klar?n (?ekirdek) konsantrasyonu olsun. N?kleer reaksiyon enerjisinin elektrik enerjisine d?n???m katsay?s?n? hesaplayal?m. Plazman?n elektromanyetik radyasyonunun enerjisi ve plazma par?ac?klar?n?n termal enerjisi ayn? ve e?ittir. Sistemin s?f?r faydal? g??te sabit ?al??ma ko?ullar? alt?nda, bir termon?kleer reakt?rdeki enerji dengesi denklemi, ?ok k???k hacimlerdeki termon?kleer maddenin ?s?t?lmas? ?eklindedir.

CTS ?zerindeki ?al??malar, termon?kleer reakt?rlerin olu?turulmas?yla devam ediyor tokamak(d?teryum-trityum plazmas? ve toroidal manyetik alan? olan toroidal oda) ve y?ld?z oyuncusu(d?teryum-trityum plazmal? toroidal sistem ve harici sarg?lar taraf?ndan olu?turulan bir manyetik alan).

Uluslararas? Termon?kleer Reakt?r?n diyagram? - deneysel tokamak reakt?r? ITER, ?ekil 1.17'de sunulmaktad?r. Parametreleri: b?y?k plazma yar??ap? 8,1 m, k???k plazma yar??ap? 3 m, eksende toroidal manyetik alan 5,7 T, nominal plazma ak?m? 21 MA, d?teryum-trityum yak?t? 1500 MW ile nominal termon?kleer g??. Reakt?r a?a??daki ana bile?enleri i?erir: ind?klenmi? veya elektrik alan? olan solenoid 1, gaz?n par?alanmas?n? ger?ekle?tirir ve plazmay? ?s?t?r, birinci duvar (9) y?ksek s?cakl?ktaki plazmaya bakar ve ?s? ak???n? radyasyon ve par?ac?klar ?eklinde alg?lar, battaniye 2 – plazmada yanm?? trityumun yeniden ?retildi?i koruma, s?per iletken NB 3 Sn'den yap?lm?? bobinler 8, toroidal bir manyetik alan olu?turur. Y?nlendirici (10), y?kl? par?ac?klardan olu?an bir ak?? formundaki ?s?n?n plazmadan uzakla?t?r?lmas?na ve helyum ve protiumun (hidrojen) reaksiyon ?r?nlerinin d??ar? pompalanmas?na hizmet eder. Vakum odas? (4) ve pompalama ara?lar? (5), plazman?n olu?turuldu?u reakt?r?n ?al??ma odas?nda y?ksek bir vakum olu?turur. ?n?aat?n Fransa'da yap?lmas? planlan?yor (2010). Proje kat?l?mc?lar?: Rusya, ABD, Euroatom, Japonya. Maliyeti yakla??k 2 milyar dolar.

?ekil 1.17. Uluslararas? termon?kleer reakt?r projesi ITER

?ok y?ksek s?cakl?klarda (108 K'nin ?zerinde) meydana gelir. Bu durumda, y?ksek enerji indeksine sahip n?tronlar ve fotonlar - ???k par?ac?klar? ?eklinde b?y?k miktarda enerji ?retilir.

Bu nedenle, elektrostatik bariyeri a?mak i?in ?arp??an ?ekirdeklerin y?ksek enerjileri gereklidir. Bu bariyer, ?ekirdeklerin (benzer y?kl? par?ac?klar gibi) kar??l?kl? itmesinden kaynaklanmaktad?r. Aksi takdirde n?kleer kuvvetlerin eylemine yetecek mesafeye (yakla??k 10-12 cm) yakla?amayacaklard?r.

Termon?kleer reaksiyon, daha gev?ek olanlardan g??l? bir ?ekilde birbirine ba?lanan ?ekirdeklerin olu?ma s?recidir. Bu t?r reaksiyonlar?n neredeyse tamam?, daha hafif ?ekirdeklerin daha a??r olanlara f?zyonunun (f?zyonunun) reaksiyonlar?yla ilgilidir.

Kar??l?kl? itmenin ?stesinden gelmek i?in gerekli n?kleer y?k artt?k?a artmal?d?r. Bu nedenle elektrik y?k? d???k olan hafif ?ekirdeklerin sentezi en kolay olan?d?r.

Do?ada termon?kleer reaksiyonlar yaln?zca y?ld?zlar?n i? k?s?mlar?nda meydana gelebilir. Karasal ko?ullar alt?nda uygulamak i?in maddeyi olas? yollardan biriyle ?s?tmak gerekir:

• n?kleer patlama;
• yo?un par?ac?k ???n?yla bombard?man;
• g??l? bir lazer radyasyonu darbesi veya bir gaz de?arj?.

Y?ld?zlar?n derinliklerinde meydana gelen termon?kleer reaksiyon, Evrenin evriminde son derece ?nemli bir rol oynar. Birincisi, gelece?in kimyasal elementlerinin ?ekirdeklerinin y?ld?zlardaki hidrojenden olu?mas?, ikincisi ise y?ld?zlar?n enerji kayna??d?r.

G?ne?'teki termon?kleer reaksiyonlar

G?ne?'te ana enerji kayna??, d?rt protonun bir helyum ?ekirde?i ?retti?i proton-proton d?ng?s?n?n reaksiyonudur. F?zyon i?lemi s?ras?nda a???a ??kan enerji, olu?an ?ekirdekler, n?tronlar, n?trinolar ve elektromanyetik radyasyon kuantumlar? taraf?ndan ta??n?r. Bilim insanlar?, G?ne?'ten gelen n?trino ak???n? inceleyerek, G?ne?'in merkezinde meydana gelen n?kleer reaksiyonlar?n do?as?n? ve yo?unlu?unu belirleyebilirler.

G?ne?'ten sal?nan enerjinin ortalama yo?unlu?u d?nya standartlar?na g?re ihmal edilebilir d?zeydedir; yaln?zca 2 erg/s*g (1 gram g?ne? k?tlesi ba??na). Bu de?er, canl? bir organizman?n standart metabolizma s?ras?ndaki elektrik ?retim oran?ndan ?ok daha azd?r. Ve ancak G?ne?'in muazzam k?tlesi (2 * 1033 g) sayesinde, onun yayd??? toplam g?? hacmi 4 * 1028 W gibi devasa bir de?ere ula??r.

G?ne?'in ve di?er y?ld?zlar?n muazzam boyutu ve k?tlesi nedeniyle, plazma hapsi ve ?s? yal?t?m? sorunu i?lerinde ideal bir ?ekilde ??z?l?r: reaksiyonlar s?cak ?ekirdekte ger?ekle?ir ve daha so?uk y?zeyden ?s? transferi meydana gelir. Y?ld?zlar?n proton-proton d?ng?s? kadar yava? s?re?lerle bu kadar verimli enerji ?retebilmelerinin tek nedeni budur. Karasal ko?ullar alt?nda bu t?r reaksiyonlar neredeyse imkans?zd?r.

Termon?kleer enerji gelece?in temelidir

Gezegenimizde, yaln?zca en etkili termon?kleer reaksiyonlar? - ?ncelikle l?teryum ve trityum ?ekirdeklerinden helyumun sentezini - uygulamak ve kullanmak mant?kl?d?r. Nispeten b?y?k ?l?ekteki bu t?r reaksiyonlar ?u ana kadar yaln?zca hidrojen bombalar?n?n deneme patlamalar?nda m?mk?n oldu. Ancak bar????l elektri?in etkili bir ?ekilde elde edilebilmesi i?in s?rekli yeni geli?meler ger?ekle?tirilmektedir. Geleneksel n?kleer enerji fisyon reaksiyonunu kullan?rken, termon?kleer enerji f?zyonu kullan?r. Ayn? zamanda, termon?kleer reaksiyonun n?kleer bozunma reaksiyonuna g?re bir tak?m yads?namaz avantajlar? vard?r.

1. Termon?kleer reaksiyonlar s?ras?nda, radyoaktif radyasyonun sal?nmas?n? ?nlemek m?mk?nd?r, ??nk? bu durumda enerji ?r?n? “saf” ???k enerjisidir.

2. ?retilen enerji miktar? a??s?ndan termon?kleer prosesler, modern reakt?rlerde kullan?lan geleneksel atomik reaksiyonlar?n ?ok ilerisindedir.

3. N?kleer bozunma reaksiyonunu s?rd?rmek i?in n?tron ak???n?n s?rekli kontrol? gereklidir, aksi takdirde insanl?k i?in tehlikeli, kontrol edilemeyen bir zincirleme reaksiyon takip edebilir. Termon?kleer enerji ?retmek i?in n?tron ak??? yerine y?ksek s?cakl?k kullan?l?r, b?ylece bu t?r riskler ortadan kalkar.

4. Termon?kleer reaksiyonlar i?in kullan?lan yak?t, reakt?rlerin bozunma ?r?nlerinin aksine zarars?zd?r.

K?sa bir s?re ?nce Amerikal? bilim adamlar?, enerji ??kt?s?n?n enerji t?ketiminden y?z kat daha fazla oldu?u bir termon?kleer reaksiyonun ?al??an bir modelini yaratmay? ba?ard?lar. Bu, termon?kleer enerjinin daha ba?ar?l? bir ?ekilde "ehlile?tirilmesi" i?in iyi bir uygulamad?r.