Термоядерные реакции

1.

2.

Из истории
В 1961 году Н.С. Хрущев громогласно заявил, что
в СССР есть бомба в 100 миллионов тонн
тротила. « Но,- заметил он, - взрывать такую
бомбу мы не будем, потому что если взорвем ее
даже в самых отдаленных местах, то и тогда
можем окна у себя повыбить».

3.

Термоядерная реакция
- реакция слияния (синтеза) легких ядер (таких, как
водород, гелий и др), происходящая при
температурах порядка сотен миллионов градусов
Почему протекание термоядерных реакций возможно
только при очень высоких температурах?

4.

Пример термоядерной реакции
2
1
Н Н Не n
3
1
4
2
1
0
Реакция идет с
выделением энергии
Реакция была реализована
в термоядерной бомбе и
носила неуправляемый
характер

5.

Какая реакция энергетически более выгодна
(в расчете на один нуклон):
синтез легких ядер или деление тяжелых?
235
92
U n Ba Kr 2 n
1
0
2
1
139
56
95
36
1
0
Н Н Не n
3
1
4
2
1
0

6. Сравнение термоядерной энергии и энергии, выделяющейся при реакции горения

Сгорание
Синтез
2 вагонов каменного
4 г гелия
угля

7.

Энергетический выход реакций
1 г. U - 75 МДж = 3 тонны угля
1 г. дейтерий-тритиевой смеси–
300 МДж = 12 тонн угля.

8.

Вывод:
Термоядерный синтез –
неисчерпаемый и экологически
чистый источник энергии.

9.

Управляемые термоядерные
реакции
В чем заключается основная трудность при
осуществлении термоядерных реакций?
Необходимо удерживать
плазму в ограниченном
пространстве без
соприкосновения со
стенками установки с
помощью магнитного
поля.

10.

Установка ТОКАМАК для осуществления
управляемого термоядерного синтеза
ТОКАМАК
(тороидальная камера магнитной катушки)

11.

Проблема УТС
Проект
(Управляемого
термоядерного
синтеза)
Токамак
(ток-камера-магнит)
При больших температурах (порядка сотен
млн. градусов) удержать плазму внутри
установки на протяжении 0,1 – 1 с.

12.

Энергия Солнца – это энергия
термоядерных реакций
Водородный цикл – цепочка из трех
термоядерных реакций, приводящих
к образованию гелия из водорода:
1
1
Н 11Н 12Н 10е 00
2
1
Н Н Не
1
1
3
2
0
0
Ханс Бете
3
3
4
1
1906 – 2005
Не
Не
Не
2
2
2
2
1Н
американский ученый
Нобелевская премия
1967 год

13.

Неуправляемая реакция
синтеза
В водородной (термоядерной)
бомбе
LiD
2
A
1

14.

Водородная бомба
1. 1953 год – в СССР,
2. 1956 год - в США ,
3.
1957 год – в Англии,
4.
1967 год – в Китае,
5.
1968 год – во Франции.
В арсеналах различных стран накоплено
более 50 тысяч водородных бомб!

15.

Взрыв термоядерного
заряда мощностью
20 Мт уничтожит все
живое на расстоянии
до 140 км от его
эпицентра.

16.

1. при проведении крупномасштабных
горных работ;
2. в астрофизических явлениях.

17.

Термоядерные реакции –
это благо или вред?

18. Домашнее задание:

- Читать § 67 в новых, § 62 в старых.
- Подготовить сообщения на следующие темы:
1.«Термоядерные реакции на Солнце»,
2. «Создание водородной бомбы в СССР»,
3. «Использование термоядерных реакций в
мирных целях»,
4. «Проблемы создания термоядерных
электростанций».