Енергиен синтез Факти Процес на комбиниране на атомни ядра

Реакцията на ядрен синтез е, когато две ядра се комбинират, за да произведат едно по-тежко ядро.

В резултат на това масата на полученото ядро ​​е по-малка от масата на двете ядра, взети заедно. Следователно реакцията освобождава много енергия.

Този процес е много по-ефективен от ядреното делене или изгарянето на изкопаеми горива, но също така е много по-безопасен, по-чист и по-малко замърсяващ.

Изследвания и развитие

Енергията от термоядрения синтез е от решаващо значение за генерирането на енергия в днешния свят и учените осъзнаха това.

Експерименти с термоядрен синтез и термоядрени електроцентрали от търговски мащаб не могат да бъдат построени до 2040 г.

Липсата на амбиция сред глобалните сили и вътрешните спорове забавиха този процес с десетилетия.

Учените по термоядрения синтез обаче успешно създадоха големи роботи, супермощни лазери и свръхпроводници, използвайки енергията на термоядрения синтез.

Реакциите на ядрен синтез, които се случват естествено на звезди, като Слънцето, са почти невъзможни за създаване на Земята.

Не може да бъде създадено, защото двете ядра, които се комбинират при ядрен синтез, имат положителни заряди.

Две ядра с положителен заряд се отблъскват взаимно, което изисква високо налягане и температура за реакциите на ядрен синтез.

Единственият начин да се създадат реакции на ядрен синтез на Земята е като ядрата се ударят с висока скорост при високи температури и налягане.

Единственият начин, по който учените успяха да създадат ядрен синтез реакциите на Земята са били чрез ядрени оръжия.

Програмата за синтез на Съединените щати все още постигна изключителен напредък в тази област, но беше забавена поради бюджетни съкращения през 1900 г.

Гледната точка на учените

Учените вярват, че реакциите на ядрен синтез могат да бъдат едно от най-безопасните, чисти и най-добри решения на много от нашите проблеми.

Ако имаше достатъчно ресурси, американската термоядрена общност казва, че комерсиалната термоядрена енергия може да бъде разработена в рамките на ускорен период от време.

Реакциите на ядрен синтез не разчитат на верижна реакция. Невъзможна реакция, водеща до ядрен срив, няма да се случи.

Дори ако възникне повреда на оборудването в термоядрения реактор, наличното гориво в централата ще спре да реагира и ще се охлади моментално.

Реакциите на ядрен синтез не отделят никакви парникови газове, като въглероден диоксид или дълготрайни радиоактивни отпадъци, обикновено произведени от ядрени делене реактори.

Единствените странични продукти от процеса на синтез са бърз неутрон и хелий, които пренасят топлина и енергия.

Горивото на термоядрения реактор деутерий, извлечен от тритий, и вода, произведена от литий, могат да бъдат намерени в земната кора.

10 000 тона (9 милиона кг) изкопаеми горива произвеждат същото количество енергия като само 2,2 фунта (1 кг) термоядрено гориво.

Всяка реакция на ядрен синтез произвежда около четири милиона пъти повече енергия от изгарянето на което и да е изкопаемо гориво.

Реакциите на ядрен синтез произвеждат четири пъти повече енергия от реакциите на ядрено делене.

Видове синтез

Има много видове синтез в зависимост от метода на създаване на синтез, но има основно два основни вида синтез.

Има два вида реакции на синтез; един, при който броят на неутроните и протоните остава същият, и един, при който се извършва преобразуване.

Първият тип термоядрена реакция играе най-важната роля в производството на практическа термоядрена енергия.

Вторият тип реакция на синтез играе най-важната роля в инициирането на изгарянето на звездите.

И двата типа реакции на синтез са екзоергични, което означава, че произвеждат енергия.

Практическото генериране на енергия чрез реакция на термоядрен синтез възниква между тритий и деутерий (реакция на синтез на D-T), която произвежда неутрон и хелий.

Инициирането на изгаряне на звезда чрез реакция на синтез възниква между две водородни ядра (H-H реакция на синтез), произвеждайки неутрон, протон, неутрино и позитрон.

Реакцията на синтез H-H може да освободи нетно количество енергия, което произвежда източника на енергия, който поддържа звездите.

Практическото генериране на енергия се нуждае от реакцията на синтез на D-T, тъй като скоростта на реакцията между тритий и деутерий е много по-висока, отколкото в протоните.

Друга причина, поради която е необходима реакция на термоядрен синтез D-T, е, че тя освобождава 40 пъти повече нетна енергия от енергията от реакцията на синтез H-H.

 Често задавани въпроси

Въпрос: Какви са ползите от синтеза?

О: Термоядрената енергия е чиста, безопасна и изобилна.

Въпрос: Какво създаде синтеза?

О: Високотемпературните водородни атоми, затворени за дълго време, създават синтез.

Въпрос: Какво прави синтезът?

О: Синтезът генерира енергия.

Въпрос: Какво е ядрен синтез?

О: Когато две или повече атомни ядра се комбинират и образуват субатомни частици, едно или повече атомни ядра от различно естество се наричат ​​ядрен синтез.

Въпрос: Как работи синтезът?

О: Когато две леки ядра се комбинират и образуват едно по-тежко ядро, това се нарича синтез.

В: Къде се случва ядреният синтез?

О: Ядреният синтез се случва естествено в звезди, като Слънцето.

Въпрос: Какво е синтез в химията?

О: В химията, когато твърдата материя се промени в течност, това се нарича синтез.

Въпрос: Как работи ядреният синтез?

О: Ядреният синтез освобождава енергия, защото полученото тежко ядро ​​има по-малка маса от предишните две ядра.

Въпрос: Възможен ли е ядрен синтез?

О: Не, не е възможно при нормални условия.

Въпрос: Кога започва ядреният синтез?

О: Когато две атомни ядра се комбинират и образуват нов атом, започва сливането на ядра.

В: Какво е ядрен синтез в Слънцето?

О: В Слънцето водородът се превръща в хелий по време на ядрен синтез.

Въпрос: Как синтезът освобождава енергия?

О: Две ядра се образуват, за да направят едно ядро, така че остатъчната маса се превръща в енергия по време на синтеза.

В: Как ядреният синтез произвежда нови елементи?

О: Когато две ядра се комбинират, се образува различен тип ядро, което има нови свойства, като по този начин произвежда нови елементи.

Въпрос: Какви елементи участват в ядрения синтез?

О: Тритий и деутерий, тежки водородни изотопи, участват в ядрения синтез.

Въпрос: Защо ядреният синтез е добър?

О: Не произвежда ядрени отпадъци и материалите могат да се използват повторно в продължение на 100 години.

Въпрос: Какво произвежда ядреният синтез?

О: Ядреният синтез произвежда ядрена енергия.

В: Колко маса губи Слънцето чрез ядрен синтез за секунда?

О: Слънцето губи 4 милиона тона маса в секунда поради синтез.

Въпрос: Какво пречи на кафявото джудже да претърпи ядрен синтез?

A: Дегенеративното налягане предотвратява a кафяво джудже от преминаване на ядрен синтез.

В: Кой елемент е най-малко вероятно да се получи от ядрения синтез?

О: Ядреният синтез е най-малко вероятно да произведе водород.

Въпрос: Къде се случва ядрен синтез в Слънцето?

О: Ядреният синтез се случва в ядрото на Слънцето.

Екипът на Kidadl се състои от хора от различни сфери на живота, от различни семейства и произход, всеки с уникален опит и късчета мъдрост, които да сподели с вас. От рязане на лино до сърфиране до психичното здраве на децата, техните хобита и интереси варират надлъж и нашир. Те са запалени да превърнат вашите ежедневни моменти в спомени и да ви дадат вдъхновяващи идеи, за да се забавлявате със семейството си.