Теория термоядерного синтеза
Если говорить просто, то термоядерный синтез – это реакция слияния легких ядер. Она происходит при температурах порядка сотен миллионов градусов (больше К). Отсюда и сочетание двух корней в названии: от лат. therme – тепло, ядерный – ядро. В результате этого слияния из легких ядер синтезируются более тяжелые. Именно при синтезе ядер легких элементов, обладающих минимальной энергией связи, и высвобождается наибольший объем энергии. Таким образом, например, водород может превращаться в гелий. Два изотопа водорода, дейтерий и тритий , соединяются, образуя более тяжелое ядро гелия , который обладает большей энергией связи.
В результате выделяется значительная энергия (17,6 МэВ). Для сравнения, при делении тяжелых ядер высвобождается лишь 0,9 МэВ. Таким образом, можно с уверенностью утверждать, что реакция синтеза легких ядер намного выгоднее в энергетическом плане.Все бы ничего, да вот только для осуществления термоядерной реакции ядрам необходимо приблизиться друг к другу на такое расстояние, при котором будут действовать силы ядерного притяжения. Конечно, это расстояние ничтожно мало (меньше м!). К тому же, сближению мешает кулоновское отталкивание ядер с положительными зарядами. Почему же все-таки эти реакции возможны?Все предельно просто: если ядра обладают достаточной кинетической энергией, которая превышает потенциальную энергию их отталкивания, то они могут сблизиться на необходимое для слияния расстояние. Термоядерные реакции очень важны в процессе эволюции Вселенной, они участвуют в преобразованиях химических веществ. Благодаря синтезу легких ядер происходит постоянное освобождение термоядерной энергии в звездах. Это – основной источник существования огромных светил, в том числе и нашего Солнца. Оно на 90% состоит из водорода и на 8 % - из гелия. Ядра водорода разгоняются за счет колоссального гравитационного притяжения к центру звезды и участвуют в термоядерных реакциях при температуре С. Подобный процесс происходит на звезде постоянно, за счет чего от Солнца и исходят тепло и свечение, позволяющие нам существовать. Масса же его каждую секунду уменьшается на 4 млн тонн! Если человечество получит ключ к управлению термоядерным синтезом, в его руках окажется практически неисчерпаемый безотходный источник энергии.
