PHẢN ỨNG TỔNG HỢP HẠT NHÂN

     



Bạn đang xem: Phản ứng tổng hợp hạt nhân

nhị hoặc nhiều hạt nhân va chạm phản ứng phân tử nhân hiện tượng gây ra một nguyên tố bao gồm số nguyên tử cao hơn trước khi va chạm. Cũng khá được gọi là bội nghịch ứng tổng hợp hạt nhân. Một trong những hợp hạch phân tử nhân thực hiện trong các giai đoạn, bao hàm các bội nghịch ứng hạt cơ phiên bản khác nhau như các quy trình trung gian. Quá trình ngược lại là phân hạch. Trái ngược với phản ứng phân hạch, thường xảy ra với các nguyên tố nặng nề (số nguyên tử cao hơn) như urani, phản ứng tổng thích hợp hạt nhân có khả năng xảy ra với những nguyên tố khối lượng nhẹ hơn (số nguyên tử thấp hơn). Được biết, các nguyên tố khác biệt trong ngoài trái đất được tạo nên bởi những phản ứng tổng thích hợp sử dụng những nguyên tố dịu như hydro làm chất mẹ. Để hợp hạch xảy ra, nhì hạt nhân cần vượt qua lực đẩy coulomb của nhau (các phân tử nhân bao gồm điện tích dương) cùng đủ ngay gần nhau. (Tốc độ tương đối). Khi nỗ lực gây ra bội phản ứng nhiệt độ hạch nhân tạo, tích điện như vậy là Máy tốc độ Điện áp gia tốc quan trọng là khoảng tầm vài chục kV trở lên. Không tính ra, năng lượng quan trọng cho bội phản ứng này hoàn toàn có thể được hỗ trợ cho những nguyên tử bên dưới dạng tích điện nhiệt bằng phương pháp nung nóng vật liệu đến ánh sáng cao. Vào trường hợp đó, ánh sáng yêu ước là ánh sáng cực cao vài trăm triệu độ cùng vật liệu chắc hẳn rằng bị ion hóa hoàn toàn. huyết tương Đó là vào trạng thái. Phản ứng tổng hòa hợp hạt nhân này gây nên bởi chuyển động nhiệt vào plasma nhiệt độ cực cao được gọi là phản ứng tổng thích hợp hạt nhân.

những phản ứng phù hợp hạch tương tự như phân hạch Khiếm khuyết cân nặng năng lượng được giải tỏa theo công thức E = mc 2 của Einstein ( E là năng lượng, m là cân nặng và c là vận tốc ánh sáng). Năng lượng này chủ yếu được giải phóng dưới dạng cồn năng của sản phẩm phản ứng được tạo thành bởi phản ứng tổng hợp. Bây giờ, khi phản ứng tổng thích hợp hạt nhân diễn ra trong plasma như phản nghịch ứng tổng đúng theo hạt nhân, thành phầm phản ứng được giải hòa ở vận tốc cao nghỉ ngơi trạng thái các ion bị ion hóa, cho nên vì thế nó va đụng với các hạt plasma bao quanh và tự bớt tốc. Trong vượt trình, năng lượng được hỗ trợ cho môi trường xung quanh. Một hiệu ứng do đó được điện thoại tư vấn là tự có tác dụng nóng plasma bằng phản ứng tổng đúng theo hạt nhân hoặc sưởi ấm bên trong. Tuy nhiên, neutron trong thành phầm phản ứng không tồn tại điện tích và không khiến ra va chạm Coulomb, bởi vậy chúng không đóng góp thêm phần tự có tác dụng nóng và được phân phát ra bên phía ngoài plasma. Khi nhiệt độ và tỷ lệ của plasma trong đk gây ra phản ứng tổng đúng theo hạt nhân tăng đáng kể, lượng nhiệt độ tự tăng vượt quá mức cho phép tổn thất năng lượng khác biệt (do bức xạ, dẫn nhiệt cùng truyền nhiệt) trường đoản cú plasma với phản ứng nhiệt độ hạch là máu tương. Tiếp tục bên trong.

phản bội ứng tổng đúng theo hạt nhân trong tự nhiên và thoải mái

Năm 1919, E. Rutherford ở Anh sẽ va chạm tới nitơ N trong bầu không khí khi những tia alpha phân phát ra từ radium (hạt nhân của helium He) va đụng

*
ứng của năm 20303901 đã xảy ra và fan ta thấy rằng oxy O được tạo nên ra. Đây là thí nghiệm đổi khác hạt nhân thứ nhất của con fan và làm phản ứng này là một trong những ví dụ về phản nghịch ứng tổng thích hợp trong nguyên tố nặng O được tạo nên từ nguyên tố vơi N.

Ông tuyên bố rằng bội nghịch ứng nhiệt hạch đóng vai trò bao gồm trong việc tạo thành các vật tư trong thiên hà nơi họ sống. Theo ngoài trái đất học không ngừng mở rộng được tin tưởng ngày nay, ngoài hành tinh là vụ nổ mập tức thì sau đó, nó biết tới ở mật độ rất cao cùng trạng thái nhiệt độ cực cao, phía bên trong chứa đầy các hạt tích điện cao. Lúc vũ trụ co và giãn và nguội đi theo thời gian, các hạt trải qua các phản ứng khác biệt để tạo ra các proton với neutron, từ đó gây ra các phản ứng tổng hợp khác biệt để tạo thành các nguyên tố nặng trĩu hơn. Nó đã được.

Một ví dụ về phản ứng nhiệt hạch trên bài bản vũ trụ là một ngôi sao 5 cánh với mặt trời là 1 trong những ví dụ điển hình. Một ngôi sao có hydro là thành phần bao gồm của nó và chế tác thành một quả cầu plasma ánh sáng cực cao cực đại bằng trọng lực của thiết yếu nó.

*
ứng nhiệt độ hạch 20304001 vẫn diễn ra. Ngoài phản ứng này ở giai đoạn tiến hóa của ngôi sao khổng lồ, một bội phản ứng sức nóng hạch xảy ra trong những số ấy helium và các thành phầm phản ứng khác tạo nên các nguyên tố nặng hơn, dẫn đến các đồng vị khác biệt như carbon, nitơ cùng oxy. Hiện tại tại. Và phản ứng sức nóng hạch trên thực chất là phản ứng chuỗi proton-proton (chuỗi pp) hội tụ từ nhị hydrogens thành deuterium và cuối cùng là helium, hoặc một chu trình carbon / nitơ được xúc tác vì chưng carbon, nitơ, v.v. (Nó được tiến hành thông qua 1 quá trình được hotline là quy trình CN. Tốc độ phản ứng của chu trình CN lờ đờ hơn nhiều so với phản ứng DT và phản ứng DD đối với lò phản bội ứng tổng hòa hợp hạt nhân được bộc lộ dưới đây, cùng được coi là không thể gây ra phản ứng liên tục một cách nhân tạo trên mặt đất khi áp dụng nó.

Một nguyên tố khôn cùng nặng không được tạo thành bởi phản ứng tổng hòa hợp giữa các hạt nhân, như xảy ra phía bên trong một ngôi sao. Điều này là do, vì một điều, phân tử nhân của những nguyên tố nặng có số hóa trị cao với lực đẩy coulomb mạnh, vì thế khó tăng nhiệt độ trung tâm để trong cả một ngôi sao rất có thể gây ra phản bội ứng tổng hợp của các nguyên tố nặng. . Quanh đó ra, phản nghịch ứng tổng hòa hợp giữa những hạt nhân hạt nhân chỉ có thể tạo ra sắt các nhất. Điều này là vì sắt là nguyên tố định hình nhất và tích điện phải đạt thêm vào để gia công cho các yếu tố nặng nề hơn.

Xem thêm: Sách Giải Bài Tập Toán 11 Bài 5 Hình Học 11 Bài 5: Phép Quay


Xem thêm: Đề Cương Sử 9 Học Kì 2 Môn Lịch Sử Lớp 9, Đề Cương Ôn Tập Học Kì 2 Môn Lịch Sử Lớp 9


Mặc dù nhiên, sinh hoạt giai đoạn ở đầu cuối của quá trình tiến hóa của các ngôi sao sáng nặng, một vụ nổ khôn cùng tân tinh xảy ra và khi điều này xảy ra, hydro phía bên ngoài được trộn vào bên phía trong nóng và neutron được tạo ra bởi các phản ứng phân tử nhân cố định không va va với những nguyên tố để triển khai cho nặng hơn những yếu tố. Vị neutron không có điện tích, chúng hoàn toàn có thể dễ dàng xâm nhập vào hạt nhân của đối tác và bị mắc kẹt sinh sống đó. Phản ứng này được gọi là phản ứng bắt neutron cùng được tách biệt với phản bội ứng tổng đúng theo giữa những hạt nhân tích điện. Theo làm phản ứng bắt neutron, nguyên tố bình thường m a A là

*
suốt quá trình 20304201, một nguyên tố gồm số nguyên tử nặng
*
Tuy nhiên, ngay cả những yếu tố nặng được thiết kế theo giải pháp này đang trở nên không ổn định và sụp đổ nếu bọn chúng trở nên nặng hơn tại 1 mức độ nào đó. Đó là vì sao tại sao chỉ có một số lượng tiêu giảm khoảng 100 nguyên tố từ hydro mang lại uranium trên địa cầu của chúng ta.

phản bội ứng tổng thích hợp hạt nhân trên mặt đất

Sau đấy là các bội nghịch ứng hòa hợp hạch được biết hoàn toàn có thể xảy ra tương đối thuận lợi trên mặt đất.

bội phản ứng DT

2 D + 3 T─ → 4 Anh + 1 n + (17,6 MeV)

phản nghịch ứng DD

*

D 3 Anh bội nghịch ứng.

2 D + 3 He-> 4 He + 1 phường + (18,3 MeV)

trong phương trình này, D là deuterium (deuterium) 2 H, T là triti (triti) 3 H, n là neutron, p. Là proton với số trong ngoặc là tích điện được giải phóng bởi vì phản ứng. Đại diện. Những tốc độ phản ứng tổng hợp hạt nhân nhiệt là 1 bội phản ứng DT rất hoàn toàn có thể xảy ra. Bởi đó, tín đồ ta dự kiến vẫn trích xuất tích điện bằng bội nghịch ứng này, dẫu vậy triti là 1 đồng vị phóng xạ có chu kỳ bán rã khoảng tầm 12 năm và không trường tồn trong từ bỏ nhiên. Mặc dù nhiên, triti có thể được tạo ra một biện pháp nhân tạo bằng cách chiếu xạ Li Li bằng neutron và cách làm phản ứng trong trường hợp đó được đưa ra theo phương trình sau.

*

dựa trên phản ứng này, triti rất có thể được tạo ra bằng lò bội phản ứng phân tử nhân (lò bội phản ứng phân tách), nhưng trong lò phản ứng tổng hợp hạt nhân, cũng có thể tự cách tân và phát triển với neutron do chính phản ứng DT sản xuất ra. Nó là cần thiết để cung cấp một trong những phần chăn được hấp thụ với một vật tư xung xung quanh plasma cốt lõi.

theo cách này, phản nghịch ứng DT, phản bội ứng DD, v.v. Có thể được áp dụng để trích xuất năng lượng vĩ đại trên phương diện đất, nhưng chức năng thực tế của nó giành được dưới dạng bom hydro (hydrobombs). Trong những vũ khí nhiệt hạch này, nhiệt độ cực cao cần thiết để đánh lửa được tạo ra bởi bom phân hạch (bom nguyên tử) ( vũ khí hạt nhân ). Bởi đó, làm phản ứng tổng hợp hạt nhân có kiểm soát và điều hành là một công nghệ nỗ lực trích xuất năng lượng bằng cách sử dụng thang đo rất có thể được tinh chỉnh bởi con fan mà không cần thực hiện bom nguyên tử.

Kiểm soát phương pháp nhiệt hạch

Để gây nên phản ứng trên sinh hoạt trạng thái hoàn toàn có thể kiểm thẩm tra (phản ứng tổng hợp tất cả kiểm soát), rất cần được nhốt plasma ánh sáng cao. Các cách thức giam cố gắng plasma được phân một số loại thô thành thực hiện hiệu ứng tiệm tính của plasma và sử dụng hiệu ứng nhốt plasma của tự trường.

Trong cách thức giam rứa quán tính, chất kim chỉ nam là một chất (D, T) được niêm phong nghỉ ngơi áp suất cao trong một thùng cất siêu bé dại (bóng rất nhỏ) có 2 lần bán kính từ vài trăm μm cho vài mm. Nó được chiếu xạ từ bỏ chùm tia laser, hoặc chùm hạt bao bọc đầu ra lớn tưởng (hàng chục terawatt (10 1 3 W) hoặc cao hơn). Tại thời khắc này, lớp bề mặt được làm cho nóng mau lẹ và không ngừng mở rộng và tán xạ. Như một phản bội ứng, nhiên liệu trong microballoon được nén cùng đốt lạnh đến tỷ lệ cao, cùng phản ứng tổng phù hợp hạt nhân được đốt cháy. Khối hệ thống này vận động theo cách tựa như như bom thủy điện, ngoài bom nguyên tử ko được áp dụng để nén. Ở Hoa Kỳ với các quốc gia khác, nó không chỉ có để phát triển các mối cung cấp năng lượng, hơn nữa để cải cách và phát triển bom thủy điện hoặc bom neutron cải tiến. Nó cũng được xem như là quan trọng về mặt nghiên cứu và phân tích cơ bản.

phương diện khác, phương thức giam nạm từ tính dựa trên hiệu ứng cơ học tập mà những ion với electron cấu thành plasma bị giam giữ trong trường đoản cú trường. Phân bố từ ngôi trường (cấu hình từ trường) được sử dụng trong trường phù hợp này được phân các loại thành loại chấm dứt mở (hệ thống mở) và loại hình xuyến (hình dạng bánh rán). Đại diện của trước đây là một sóng ngắn từ trường gương (Hình. 2 ), Được sinh sản ra bằng phương pháp đặt một cái điện theo cùng một phía vào nhì cuộn dây tròn đặt đối diện nhau cùng plasma bị cất giữ ở trung tâm. Phương diện khác, một tự trường mô hình xuyến được tạo ra bởi một đội các cuộn dây được sắp tới xếp theo hình bánh rán, và các đường mức độ từ được đóng góp lại. Mặc dù nhiên, kết cấu đường mức độ từ đơn giản như vậy không có hiệu ứng kìm hãm plasma. Để tinh giảm plasma, đề xuất phải biến hóa một vòng xoắn được hotline là đổi khác xoay thành những đường sức từ, ví dụ, với xúc cảm vắt khăn. Không giống như phương pháp stellarator, tạo nên dòng xoắn xoắn này bởi dòng năng lượng điện của cuộn dây xoắn ốc quanh hộp đựng hình bánh rán, phương thức tokamak là phương thức áp dụng cái điện vào plasma bằng nguyên lý biến áp hiện nay tại. Tôi sẽ gọi. Là một phương thức được cải tiến và phát triển thêm, một cách thức tạo ra sóng ngắn tokamak theo hướng hình xuyến bằng phương pháp sử dụng loại điện vào plasma cơ mà không áp dụng cuộn dây phía bên ngoài đã được suy nghĩ ra và được call là cách thức spheromak. Ngoài cách thức biến áp hiện tại, dòng điện trong plasma có thể được điều khiển bằng phương pháp sử dụng tích điện tần số cao hoặc chùm hạt. Vào trường hòa hợp này, cách thức biến áp hiện tại được giải hòa trên lý lẽ từ tinh giảm rằng phương pháp biến áp lúc này bị giới hạn trong vận động xung. Chuyển động ổn định là rất có thể như với phương pháp stellarator. Makoto Katsurai