Энергетика будущего. Термоядерный синтез
Основы термоядерного синтеза. Ключевые проблемы, связанные с осуществлением термоядерных реакций. Магнитные ловушки (прямые трубки, без электродов), их особенности. Современные исследования термоядерных реакций. Управление термоядерными реакциями.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | реферат |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 26.03.2019 |
| Размер файла | 454,1 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Реферат
Энергетика будущего. Термоядерный синтез
автор: Журавлев Дмитрий
Руководитель: Ветюков Д. А.
Москва 2013
Оглавление
- Введение
- Глава 1. Основы термоядерного синтеза
- Глава 2. Проблемы, связанные с осуществлением термоядерных реакций
- Глава 3. Магнитные ловушки
- 3.1 Прямые трубки
- 3.2. Без электродов
- 3.3. Магнитная ловушка
- Глава 4. Современные исследования термоядерных реакций
- 4.1 Управляемые термоядерные реакции
- 4.1. "Токамак"
- 4.2 Лазерный термоядерный синтез (ЛТС)
- Заключение
- Литература
Введение
В настоящее время человечество не может представить свою жизнь без электроэнергии. Но традиционные способы получения электроэнергии не дешевые: только представить возведение ГЭС или реактора АЭС. Ученые 20-го века нашли способ получения электроэнергии из вещества, количество которого на Земле не ограничено. Термоядерные реакции протекают при распаде дейтерия и трития. В одном литре воды содержится дейтерия столько, что при термоядерном синтезе может выделиться столько энергии, сколько получается при сжигании 200 литров бензина. То есть можно сделать вывод, что вода - это неограниченный источник энергии.
Если бы получение энергии с помощью термоядерного синтеза было бы настолько просто, как при помощи ГЭС, то человечество никогда не испытывало бы кризиса в энергетике. Для получения энергии таким способом необходима температура, эквивалентная температуре в центре солнца. В своей работе я постараюсь объяснить, что же такое термоядерная реакция, ее преимущества и недостатки.
Цель работы: изучение свойств и проблем связанных с осуществлением термоядерного синтеза.
Глава 1. Основы термоядерного синтеза
Термоядерная реакция - это реакция синтеза легких ядер в более тяжелые.
Для ее осуществления необходимо, чтобы исходные нуклоны или легкие ядра сблизились до расстояний, равных или меньших радиуса сферы действия ядерных сил притяжения (т.е. до расстояний 10-15 м). Такому взаимному сближению ядер препятствуют кулоновские силы отталкивания, действующие между положительно заряженными ядрами. Для возникновения реакции синтеза необходимо нагреть вещество большой плотности до сверхвысоких температур (порядка сотен миллионов Цельсий), чтобы кинетическая энергия теплового движения ядер оказалась достаточной для преодоления кулоновских сил отталкивания. При таких температурах вещество существует в виде плазмы. Поскольку синтез может происходить только при очень высоких температурах, ядерные реакции синтеза и получили название термоядерных реакций (от греч. therme "тепло, жар").
В термоядерных реакциях выделяется огромная энергия. Например, в реакции синтеза дейтерия с образованием гелия, выделяется 3,2 МэВ энергии:
21D+ 21D> 32He+ 10n
В реакции синтеза дейтерия с образованием трития, выделяется 4,0 МэВ энергии:
21D+ 21D> 31T+ 11p
В реакции синтеза дейтерия и трития с образованием гелия, выделяется 17,6 МэВ энергии:
21D+ 31T> 42He+ 10n
В настоящее время контролируемая термоядерная реакция осуществляется путем синтеза дейтерия 2H и трития 3H. Запасов дейтерия должно хватить на миллионы лет, а запасы легко добываемого лития (для получения трития) вполне достаточны для обеспечения потребностей в течение сотен лет. Однако при этой реакции большая часть (более 80 %) выделяемой кинетической энергии приходится именно на нейтрон. В результате столкновений осколков с другими атомами эта энергия преобразуется в тепловую. Помимо этого, быстрые нейтроны создают значительное количество радиоактивных отходов.
Поэтому наиболее перспективны "безнейтронные" реакции, например, дейтерий + гелий-3.
D+ 3He> 4He+p
У этой реакции отсутствует нейтронный выход, который уносит значительную часть мощности и порождает наведенную радиоактивность в конструкции реактора. Кроме того, запасы гелия-3 на Земле составляют от 500 кг до 1 тонны, однако на Луне он находится в значительном количестве: до 10 млн. тонн (по минимальным оценкам - 500 тысяч тонн). В то же время его можно легко получать и на Земле из широко распространённого в природе лития-6 на существующих ядерных реакторах деления. "
Преимущества термоядерного синтеза.
термоядерный синтез реакция магнитная ловушка
· практически неисчерпаемые запасы топлива (водород). Например, количество угля, необходимого для обеспечения работы тепловой электростанции мощностью 1 ГВт составляет 10000 тонн в день (десять железнодорожных вагонов), а термоядерная установка такой же мощности будет потреблять в день лишь около 1 килограмма смеси D + T. Озеро среднего размера в состоянии обеспечить любую страну энергией на сотни лет. Это делает невозможным монополизацию горючего одной или группой стран;
· отсутствие продуктов сгорания;
· нет необходимости использовать материалы, которые могут быть использованы для производства ядерного оружия, таким образом, исключается случаи саботажа и терроризма;
· по сравнению с ядерными реакторами, вырабатывается незначительное количество радиоактивных отходов с коротким периодом полураспада;
· реакция синтеза не производит атмосферных выбросов углекислоты, что является главным вкладом в глобальное потепление. "
Глава 2. Проблемы, связанные с осуществлением термоядерных реакций
[2] Предстоит научиться возбуждать цепные термоядерные процессы без помощи атомной или какой-либо другой бомбы - в небольших, безопасных масштабах.
Огромная выделяющаяся энергия тогда станет доступна контролю, регулированию и, стало быть, техническому освоению. Достичь такой цели - значит навсегда избавить человечество от угрозы нехватки энергии, ибо запасы веществ, доступных ядерному синтезу, - изотопов водорода - на Земле огромны. Между ядрами изотопов пойдут следующие реакции:
Кроме того, вступят во взаимодействие синтезированные ядра легкого гелия, трития, водорода.
Физикам, взявшимся за решение грандиозной задачи мирного термоядерного синтеза, сразу же стали ясны основные условия ее успешного решения.
В реакторе ядерного синтеза термоядерное горючее нельзя использовать ни в твердом, ни в жидком виде. Годится лишь газ, причем чрезвычайно разреженный, находящийся под ничтожным давлением. В таком состоянии вещество при нагреве испускает меньше лучистой энергии и его значительно легче раскалить. Это весьма существенно, так как нагрев должен вестись до очень высоких температур. Как показали теоретические расчеты, в смеси равных частей тяжелого и сверхтяжелого водорода самоподдерживающийся процесс цепного термоядерного синтеза разгорится при 50 миллионах, а в чистом дейтерии - при 300 - 400 миллионах градусов. Наиболее выгодные ("оптимальные") температуры этих реакций соответственно составляют 150 и 500 миллионов градусов (и то при условии, что "горючее" надежно задержано в какой-то "камере горения" и не "вытекает" оттуда).
Ни в каком твердом сосуде невозможно так сильно разогреть вещество. В подобном сосуде немыслимо и удержать его в нагретом состоянии. Однако наука уже довольно давно нащупала выход из этого, казалось бы, безвыходного тупика. Единственная возможность - применить для удержания и тепловой изоляции плазмы "сосуд" из магнитного поля. На эту возможность указали в 1950 году советские академики И.Е. Тамм и А.Д. Сахаров.
Дело в том, что вещество, раскаленное до температур в сотни тысяч и миллионы градусов уже не может состоять из обычных нейтральных атомов. При столь высоких температурах атомы сталкиваются друг с другом с такой силой, что не могут сохраниться в целости. Они вдребезги разбиваются, разделяются на более мелкие составляющие их частицы - атомные ядра и электроны. А эти "осколки" атомов вовсе нейтральные. Они наделены электрическими зарядами. Электроны - отрицательным, а атомные ядра - положительным. Смесь этих частиц (плазма) представляет собой весьма своеобразное состояние вещества. Она мало похожа на своего холодного собрата - газ. И основная особенность плазмы состоит в том, что она легко подвержена действию внешних электрических и магнитных полей.
Например, движущие электрически заряженные частички плазмы попадают в постоянное магнитное поле. Как только это произойдет, пути частиц тот час изменятся - из прямых они станут искривленными, превратятся в отрезки спиралей и окружностей. И чем сильнее будет магнитное поле, тем круче искривятся пути частиц плазмы.
Если внешнее магнитное поле достаточно сильное, то оно способно вовсе не пропустить сквозь себя движущиеся электрически заряженные частицы. Каждая из них, откуда бы она ни летела, попав в такое поле, будет заворачивать назад. Вот почему магнитное поле может послужить для плазмы надежной преградой, своего рода непроходимой "стеной".
И физики придумали немало различных способов создания подобных магнитных "стен" с целью разогрева и тепловой изоляции плазмы.
Глава 3. Магнитные ловушки
3.1 Прямые трубки
В 1956 году увидели свет итоги обширных советских исследований раскаленной плазмы в прямых разрядных трубках. Эксперименты были выполнены в Институте атомной энергии Академии наук СССР под руководством академиков Л.А. Арцимовича и М.А. Леонтовича. Газообразные изотопы водорода в лабораторных условиях с помощью мощных электрических зарядов удалось разогреть до миллиона градусов.
Как была взята эта первая вершина в походе науки за безопасную "термоядерную зажигалку"?
Представьте себе закрытую цилиндрическую трубку из фарфора или стекла. С обоих концов в нее ввели металлические электроды, саму трубку освободили от воздуха и затем наполнили ее разреженным дейтерием. Когда эксперимент был подготовлен, электроды соединили с батареей конденсаторов, заряженной до 20-50 тыс. в. И в тот же миг на атомы газа обрушилось мощное электрическое поле. Оно вдребезги разбило атомы, сорвало с них электроны. В трубке возникла плазма, вещество, состоящее из осколков атомов - "голых" атомных ядер и электронов. Процесс нарастал лавиной. Все больше атомов разбивалось, все больше возникало ядер и электронов. Молниеносно развивался плазменный заряд.
Плазма, в отличие от обычного газа, - великолепный проводник. Поэтому через нее сразу начал течь колоссальной величины (до миллиона ампер) электрический ток. Уже это одно повело к сильнейшему разогреву плазмы. Но повышение ее температуры было связанно и с другим явлением.
Известно простое явление: если по какому-нибудь проводнику течет электрический ток, то вокруг него непременно возникает магнитное поле. Не представляет исключения, конечно, и ток плазменного разряда. Он также рождает собственное магнитное поле.
Но плазменный ток в разрядной трубке чрезвычайно велик. Следовательно, наведенное магнитное поле довольно значительно. Его силовые линии как бы охватывают плазменный ручей эластичными колечками. Частицы плазмы, попав во власть этого поля, отклоняются от своего прямолинейного пути и очень быстро устремляются к оси трубки, к центральным областям потока плазмы.
Словом, поток плазмы под действием собственного магнитного поля резко сжимается, стягивается в тоненький шнурок. Происходит явление, которое физики называют "пинч-эффектом". Причем во время стягивания возникает неимоверная толчея движущихся и сталкивающихся частиц. Вблизи оси шнура она особенно велика. И именно благодаря этому нарастающему хаосу столкновений в шнуре происходит дальнейшее огромное повышение температуры - примерно до миллиона градусов.
Итак, магнитное поле, возникающее вокруг плазменного потока, не только сдавило плазму. Оно сыграло еще одну важную роль: послужило своеобразной теплоизоляционной стеной - невидимым чулком, который как бы запер внутри плазмы ее внутреннюю энергию, изолировал ее от окружающего холодного газа и стенок трубки, не дал ей сразу же уйти на стенки трубки, рассеяться.
Впоследствии физики усовершенствовали разрядные устройства, усилили нарастание тока в трубке и добились разогрева плазмы до температуры 3 трех миллионов градусов.
Правда, в прямых разрядных трубках высокая температура создается лишь на ничтожнейшие мгновения, измеряемые миллионными долями секунды. Звездный нагрев в таких устройствах возбуждается как бы очень резким и кратковременным ударом.
Подсчитано, что для эффективного освобождения термоядерной энергии он должен иметь мощность взрыва десяти тонн тола. Плазма же, "воспламенившись" от такого воздействия, отдала бы свою энергию синтеза еще более мощным взрывом. Поэтому в наши дни ученые пришли к выводу, что разряды в прямых трубках могут иметь лишь исследовательское значение.
Для практики, для будущих термоядерных реакторов надо искать более спокойную "зажигалку", в которой плазма "воспламенялась" бы осторожным, постепенным, медленным способом. Только при этом условии энергия термоядерного синтеза станет доступна техническому освоению.
3.2. Без электродов
Короткий срок жизни плазмы - неотъемлемая особенность процессов в прямых трубках. Заряженные частицы там мгновенно устремляются к электродам и уходят из разряда. Кроме того, из электродов в плазму попадают тяжелые атомы, которые загрязняют ее и сильно снижают ее температуру.
Возникла идея - попытаться устроить "термоядерную зажигалку" в виде трансформатора, в котором роль вторичной обмотки играло бы кольцо плазмы. Представьте себе замкнутую круглую трубку в форме баранки - тор. В такой камере находиться сильно разреженный газ. По поверхности эта баранка обвита первичной обмоткой. Тороидальная камера может быть выполнена как с железным сердечником, так и без него.
От батареи конденсаторов на первичную обмотку подается электрический импульс очень высокого напряжения, который наводит сильный ток в "витке" газа, заключенного в торе.
Плазменный ток течет там, не натыкаясь ни на какие электроды. Поэтому есть надежда получить гораздо более долговечный заряд, чем в прямых трубках, обеспечить благодаря этому более плавное нарастание силы разрядного тока, более спокойный режим подъема температуры.
К сожалению, практическое осуществление кольцевых плазменных разрядов натолкнулось на серьезные затруднения.
Шнур плазмы - весьма капризное детище физического эксперимента. В тороидальных камерах, где он должен жить сравнительно долго, это особенно опасно. Любое случайное утолщение шнура, путь даже ничтожное мгновенно раздувается, вызывает пульсации и выводит плазму из равновесия. Пагубно действуют и крохотные уменьшения толщины шнура.
Физики решили "продернуть" вдоль шнура плазмы укрепляющие "нити", роль которых поручили сыграть силовым линиям дополнительного внешнего магнитного поля, направленного вдоль плазменного тока. Силовые линии внешнего магнитного поля укрепляют ручеек плазмы, делают его упругим и эластичным.
Ручей плазмы остается незастрахованным от длинных искривлений, когда, оставаясь однородным по толщине, он вдруг изогнется пологой дугой, коснется холодной стенки камеры и погибнет.
Однако физики нашли средство, уберегающее в какой-то мере и от такой неприятности. Разрядную трубку они предложили делать не из стекла и фарфора, а из толстого слоя металла. Металл - это своего рода тормоз для магнитного поля. Проникая в металлическую стенку, магнитное поле плазменного ручья преодолевает сопротивление ответных магнитных сил, которые возбуждаются вихревыми движениями электронов металла под "натиском" поля-"пришельца". Металл действует подобно рессоре, которая сжимает шнур со всех сторон и не дает ему удариться об стенку.
Оба способа укрепления разряда - дополнительное внешнее поле и металлические стенки - применяются в современных тороидальных камерах.
3.3. Магнитная ловушка
Мы знакомы уже с двумя путями нагрева плазмы до высоких температур - в прямых трубках и в тороидальных камерах. В обоих случаях используется мощный электрический разряд. Под действием внешнего электрического поля частицы плазмы мчаться с большой скоростью и именно благодаря этому порождают собственное магнитное поле, которое сжимает поток плазмы и поднимает его температуру. Однако собственное магнитное поле плазменного разряда все же не слишком велико. Очень нелегко заставить его достаточно сильно разогреть плазму и оградить ее от потери теплоты, от разрушения. И ученые пришли к мысли попробовать отказаться от применения электрических разрядов, избавиться от услуг собственного магнитного поля плазменных потоков.
В 1953 г.Г.И. Будкер высказал идею заранее заготовить прочный магнитный "мешок", впустить в него плазму, а затем каким-либо способом спокойно и плавно поднять ее температуру. Устройства, предложенные им, получили название магнитных ловушек.
В постоянном магнитном поле электрически заряженные частицы отклоняются от прямолинейного пути и начинают двигаться по окружности. И если, скажем, впустить заряженную частицу в постоянное магнитное поле, а затем резко усилить его, то круговой путь, по которому движется частица, сожмется, радиус окружности значительно уменьшится. Частица будет как бы захвачена магнитным полем. То же произойдет, если не усиливать поле, а каким-либо способом раздробить впущенную в него заряженную частицу на осколки, тоже имеющие электрический заряд. Осколки, как более легкие, чем сама частица, будут сильнее заворачиваться магнитным полем и не смогут сразу выбраться наружу. На этих принципах и действуют магнитные ловушки.
Простейшая магнитная ловушка представляет собой камеру, в которой постоянным током, текущим по внешним обмоткам, создано цилиндрическое магнитное поле, резко усиленное на концах. Силовые линии поля располагаются там примерно так же, как волокна луковицы. Области усиленного поля именуются обычными "пробками".
Плазма впрыскивается в ловушку из какого-либо источника, а затем частицы ее захватываются в магнитный плен (либо усилием поля, либо диссоциацией, раздроблением заряженных частиц на более мелкие). Пойманная плазма на некоторое время задерживается в магнитной ловушке. Движение частиц, отражающихся от стенок и от " пробок", быстро делаются совершенно беспорядочным, тем самым энергия впрыснутого потока преобразуется в тепло.
Правда, такие пробки не слишком надежно закупоривают ловушку. Многие частицы через них уходят наружу. Поэтому для возбуждения незатухающей термоядерной реакции в подобном устройстве требуются гораздо более высокие температуры, чем в "наглухо" запертой плазме. Отсюда вывод: надо стараться покрепче "запереть" ловушку. Физики предлагают для этого усилить запирающее действие пробок - областей усиленного магнитного поля - высоко частотными магнитными полями.
Когда плазма поймана в ловушку, можно надеяться разогреть ее еще сильнее, если, скажем, ввести в ловушку магнитный "поршень" - продвинуть внутрь одну из пробок.
Плазма при этом сожмется, и температура ее резко повысится. Только здесь поршень и цилиндр будут сделаны из невидимого и неощутимого материалы - магнитного поля. "
Глава 4. Современные исследования термоядерных реакций
4.1 Управляемые термоядерные реакции
[1] Если бы в земных условиях была возможность осуществлять легко управляемые термоядерные реакции, человечество получило бы практически неисчерпаемый источник энергии, так как запасы водорода на Земле огромны. Однако на пути осуществления энергетически выгодных управляемых термоядерных реакций стоят большие технические трудности. Прежде всего, необходимо создавать температуры порядка 108 C0. Такие сверхвысокие температуры могут быть получены путем создания в плазме электрических разрядов большой мощности.
4.1. "Токамак"
Этот метод используют в установках типа "Токамак" (Тороидальная КАмера с МАгнитными Катушками), впервые созданных в Институте атомной энергии им. И.В. Курчатова. В таких установках плазму создают в тороидальной камере, являющейся вторичной обмоткой мощного импульсного трансформатора. Его первичная обмотка подключена к батарее конденсаторов очень большой емкости. Камеру заполняют дейтерием. При разряде батареи конденсаторов через первичную обмотку в тороидальной камере возбуждается вихревое электрическое поле, вызывающее ионизацию дейтерия и появление в нем мощного импульса электрического тока, что приводит к сильному нагреванию газа и образованию высокотемпературной плазмы, в которой может возникнуть термоядерная реакция.
Главная трудность заключается в том, чтобы удержать плазму внутри камеры в течение 0,1-1с без ее контакта со стенками камеры, поскольку не существует материалов, способных выдерживать столь высокие температуры. Эту трудность удается частично преодолеть с помощью тороидального магнитного поля, в котором находится камера. Под действием магнитных сил плазма скручивается в шнур и как бы "висит" на линиях индукции магнитного поля, не касаясь стенок камеры.
Началом современной эпохи в изучении возможностей термоядерного синтеза следует считать 1969 год, когда на российской установке Токамак Т3 в плазме объемом около 1 м3 была достигнута температура 3 M°C. После этого ученые во всем мире признали конструкцию токамака наиболее перспективной для магнитного удержания плазмы. Уже через несколько лет было принято смелое решение о создании установки JET (Joint European Torus) со значительно большим объемом плазмы (100 м3). Рабочий цикл установки составляет примерно 1 минуту, так как ее тороидальные катушки изготовлены из меди и быстро нагреваются. Эта установка начала работать в 1983 году и остается пока крупнейшим в мире токамаком, обеспечивающим нагрев плазмы до температуры 150 M°C.
4.2 Лазерный термоядерный синтез (ЛТС)
Другим путем достижения этой цели является лазерный термоядерный синтез. Сущность такого метода состоит в следующем. Замороженную смесь дейтерия и трития, приготовленную в виде шариков диаметром менее 1 мм, равномерно облучают со всех сторон мощным лазерным излучением. Это приводит к нагреванию и испарению вещества с поверхности шариков. При этом давление внутри шариков возрастает до величин порядка 1015 Па. Под действием такого давления происходят увеличение плотности, сильное нагревание вещества в центральной части шариков, и начинается термоядерная реакция.
В отличие от магнитного удержания плазмы, в лазерном время удержания (т.е. время существования плазмы с высокой плотностью и температурой, определяющее длительность термоядерных реакций) составляет 10-10 - 10-11с, поэтому ЛТС может осуществляться только в импульсном режиме. Предложение использовать лазеры для термоядерного синтеза впервые было высказано в Физическом институте им.П.Н. Лебедева АН СССР в 1961 Н.Г. Басовым и О.Н. Крохиным.
В Ливерморской национальной лаборатории имени Лоуренса в Калифорнии закончено (май 2009) строительство самого мощного в мире лазерного комплекса. Он получил название "Национальная зажигательная установка" (US National Ignition Facility, NIF). Строительство продолжалось 12 лет. На лазерный комплекс было потрачено 3,5 млрд. долл.
В основе NIF - 192 мощных лазера, которые будут одновременно направляться на миллиметровую сферическую мишень (около 150 микрограммов термоядерного топлива - смесь дейтерия и трития; в дальнейшем радиоактивный тритий можно будет заменить легким изотопом гелия-3). Температура мишени достигнет в результате 100 млн. градусов, при этом давление внутри шарика в 100 млрд. раз превысит давление земной атмосферы. "
Заключение
Идея создания термоядерного реактора зародилась в 50-х годах. Тогда от нее было решено отказаться, поскольку ученые были не в состоянии решить множество технических проблем. Прошло несколько десятилетий прежде, чем ученым удалось произвести хоть сколько-нибудь термоядерной энергии.
Как оказалось, создание установок для получения термоядерного синтеза - это и есть проблема, но не основная. К основным проблемам можно отнести удержание плазмы в реакторе и создание температуры, приблизительно равной температуре в центре солнца.
При удачном осуществлении реакции синтеза будет получен колоссальный источник энергии, во многом превосходящий любую созданную электростанцию. Запасы топлива для таких электростанций практически неисчерпаемы - дейтерий и тритий легко добываются из морской воды. Килограмм этих изотопов может выделить столько же энергии, сколько 10 млн. кг органического топлива.
Будущее не сможет существовать без развития термоядерного синтеза, человечеству необходима электроэнергия, а в современных условиях нам не хватит наших запасов энергии, при получении ее из атомных, тепло и гидро электростанций.
Литература
1. Детская энциклопедия. Академия педагогических наук РСФСР. Москва. 1959г. Том 3.
2. Интернет ресурс: // http://www.physbook.ru/index. php/Термоядерный синтез. Ссылка действительна на 15.04.2013.
Пояснения.
1. Интернет ресурс: // http://www.physbook.ru/index. php/Термоядерный синтез.
2. Детская энциклопедия. Академия педагогических наук РСФСР. Москва. 1959г. Том 3. (стр.544 - 549).
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Изучение свойств термоядерного синтеза. Энергетическая выгодность термоядерных реакций. Их осуществление в земных условиях и, связанные с этим проблемы. Осуществление управляемых реакций в установках типа "ТОКАМАК". Современные исследования плазмы.
курсовая работа [108,0 K], добавлен 09.12.2010Сущность и механизм инициации управляемого термоядерного синтеза. Разновидности термоядерных реакций и их примеры. Преимущество термоядерной энергетики и сфера применения. История создания и конструкция Токамака (тороидальной магнитной камеры с током).
презентация [2,2 M], добавлен 02.04.2015Необходимость управляемого термоядерного синтеза. Плазма и топливный цикл термоядерного реактора. Высокотемпературный нагрев вещества, лазерный управляемый термоядерный синтез. Характеристика особенностей реализации "лазерного" термоядерного синтеза.
реферат [1,1 M], добавлен 27.05.2012Изучение современных альтернативных источников энергии. История развития технологии термоядерного синтеза в России и за рубежом. Технология термоядерного синтеза, анализ ее эффективности в будущем, сравнение с другими альтернативными источниками энергии.
презентация [2,2 M], добавлен 10.05.2010Ознакомление с понятием термоядерных реакций; особенности из применения в военном деле, энергетике и медицине. Рассмотрение схемы термоядерной реакции синтеза гелия. Изучение устройства и функционального назначения тороидальной магнитной камеры с током.
презентация [1,1 M], добавлен 13.05.2012Рассмотрение особенностей протекания и результатов реакций "безнейтронных", между ядрами дейтерия, дейтерий + тритий, дейтерий + гелий-3. Определение критериев выполнения управляемого термоядерного синтеза. Изучение магнитных методов удержания плазмы.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 28.07.2010Возможность осуществления ядерных реакций синтеза ядер изотопов водорода в присутствии катализаторов при температурах, существенно меньших, чем в термоядерных реакциях. Сколько же энергии в стакане обычной воды. Механизм работы холодного ядерного синтеза.
статья [559,5 K], добавлен 15.05.2019Научные разработки в сфере холодного термоядерного (ХТС) и холодного ядерного синтеза (ХЯС). Возможность использования реакций ХТС и ХЯС для создания природных ресурсов, дешевой энергии, производства электромобилей и решения экологических проблем.
презентация [2,1 M], добавлен 14.12.2010Управляемый термоядерный синтез при синтезе ядер дейтерия и трития. Преодоление кулоновского барьера путем нагрева и сжатия вещества. Выполнение критерия Лоусона. Подходы к решению проблемы управляемого термоядерного синтеза. Пороговая энергия лазера.
презентация [49,7 K], добавлен 19.02.2014Современные достижения и объективные ограничения в исследованиях экстремальных состояний вещества. Экстремальные состояния вещества. Состояние вещества в ходе ядерных, термоядерных и пикноядерных реакций. "Черные дыры".
курсовая работа [116,0 K], добавлен 26.02.2003
