Библиотека Рефераты Курсовые Дипломы Поиск
Библиотека Рефераты Курсовые Дипломы Поиск
сделать стартовой добавить в избранное
Кефирный гриб на сайте www.za4et.net.ru

Промышленность и Производство Промышленность и Производство     Техника Техника

Энергия ядерного синтеза

Забавная пачка "5000 дублей".
Юмор – настоящее богатство! Купюры в пачке выглядят совсем как настоящие, к тому же и банковской лентой перехвачены... Но вглядитесь
60 руб
Раздел: Прочее
Фонарь садовый «Тюльпан».
Дачные фонари на солнечных батареях были сделаны с использованием технологии аккумулирования солнечной энергии. Уличные светильники для
106 руб
Раздел: Уличное освещение
Карабин, 6x60 мм.
Размеры: 6x60 мм. Материал: металл. Упаковка: блистер.
44 руб
Раздел: Карабины для ошейников и поводков

Энергия ядерного синтеза Мурсякаев Марат Асяатович, ученик 10-го класса, школы №75 г. Черноголовка Доклад на конференции "Старт в науку", МФТИ, 2004. Как известно, ядерные превращения могут сопровождаться значительным выделением энергии. Так, в ядерных реакциях синтеза гелия и трития из ядер - изотопов водорода имеем  d 4He 17,6 МэВ, d d 3He 3,3 МэВ, d d p 4,0 МэВ, p d 3He g 5,5 МэВ. Символы p, , d, , He, g отвечают соответственно протону, нейтрону, ядрам дейтерия, трития, гелия и g-кванту. Напомним, что 1 МэВ = 106 эВ (электронвольт). Ядерный синтез является источником излучения Солнца (и других звезд). Выделение энергии в ядерных реакциях в миллионы раз превышает энерговыделение при обычном горении. Ввиду быстрого истощения ресурсов естественных источников энергии на Земле (нефть, газ, уголь) актуальной является проблема овладения ядерной энергией. Уже существующая ядерная энергетика основана на использовании реакций деления. Необходимым условием протекания таких реакций является сближение ядер водорода на малые расстояния, сравнимые с размерами ядер. Для этого водород нагревают до сотен миллионов градусов. Этот способ называется термоядерным. До высокой температуры вещество может быть нагрето двумя способами: путём удержания вещества в магнитных ловушках либо взрывным способом, где вещество удерживается за счёт инерционных сил. Поэтому проблема промышленного получения энергии с помощью ядерных реакций синтеза получила название термоядерной. В настоящее время известны два способа осуществления самоподдерживающейся термоядерной реакции. 1. Медленная реакция, самопроизвольно происходящая в недрах Солнца и других звезд. В этом случае количество реагирующего вещества настолько колоссально, что оно удерживается и сильно уплотняется (до 100 г/см3 в центре Солнца) гравитационными силами. 2. Быстрая реакция неуправляемого характера, происходящая при взрыве водородной бомбы. В качестве ядерного взрывчатого вещества в водородной бомбе используются ядра легких элементов (например, ядра дейтерия и лития). Высокая температура, необходимая для начала термоядерного процесса, достигается в результате взрыва атомной бомбы, которая входит в состав водородной бомбы (рис. 1). Условие существования реакции синтеза состоит в том, чтобы выделившаяся энергия превышала энергию, уносимую из плазмы электромагнитным и корпускулярным излучением. При равенстве этих величин реакция синтеза будет протекать, но генерации избытка энергии для полезного использования происходить не будет. Это равенство называется условием зажигания термоядерной реакции. В оценочном аналитическом виде оно впервые было получено американским физиком Дж.Д. Лоусоном в 1957 году и называется критерием Лоусона: ~ L( ), где - среднее время удержания плазмы в активной зоне реактора; L( ) - коэффициент Лоусона, зависящий от температуры, типа легких ядер и потерь на излучение. Исследования показали, что критерий Лоусона должен быть ~ 1014 с/см3. Таким образом, для осуществления реакции синтеза в дейтерий-тритиевой плазме необходимо обеспечить высокую температуру (нагреть) и концентрацию ионов (сжать) в течение определенного времени (удержать).

Детально рассматриваются два способа решения проблемы УТС: - длительный ( ~ 0,17 с) нагрев дейтерий-тритиевой плазмы низкой плотности ( ї 1014 см- 3) в определенном объеме при температуре порядка 108 К; - высокоскоростной (около 10- 9 с) нагрев малых объемов конденсированного термоядерного топлива ( ї 1023 см- 3). Большинство исследований по проблеме УТС проведено с плазмой малой концентрации. Основной задачей этого направления является обеспечение длительного времени удержания плазмы. Для предотвращения соприкосновения со стенками рабочего объема используются магнитные поля различной конфигурации. Из магнитных ловушек в настоящее время специалисты считают наиболее перспективной ловушку, называемую ТОКАМАКом (тороидальная камера с магнитными катушками). Не останавливаясь подробно на достижениях и проблемах ТОКАМАКов, отметим, что в конце 70-х годов страны, развивающие это направление, объединили свои усилия по разработке проекта интернационального термоядерного экспериментального реактора. Цель реализации этого проекта - техническая демонстрация УТС. Второе направление исследований с плазмой высокой концентрации начало развиваться учеными США и СССР в начале 60-х годов. Альтернативность этого направления выражается в том, что его разработчики предложили не преодолевать огромные трудности по удержанию неустойчивых плазменных сгустков, а создать такие условия, при которых значимая часть термоядерного топлива сгорела бы быстрее, чем оно разлетится. Временные параметры этого процесса определялись инерцией топливной смеси. Это направление получило название инерциального термоядерного синтеза (ИТС). Идея заключалась в том, что дейтерий-тритиевая смесь в конденсированном (замороженном) состоянии сверхбыстро нагревается до температуры порядка 108 К. Длительность сохранения объема топлива определяется временем разлета плазмы, которое имеет порядок d / u, где d - линейный размер объема, u - средняя скорость частиц нагретой плазмы. Это время можно принять за время удержания плазмы, которое входит в критерий Лоусона . Тогда можно оценить размер d: d / u ~ L, откуда d ~ L " u / . Используя для дейтерий-тритиевой плазмы значения L  1014 c/см3, u = 108 см/с и = 5 1022 см3, получим значение d = 2 мм, а время удержания = 2 10- 9 с. На этих двух путях физики добились примерно одинакового уровня- физика процессов ясна, но впереди большие инженерно-технические трудности.Помимо описанных способов существует принципиально другой способ получения ядерной энергии синтеза – мезонный катализ, позволяющий обойтись без использования высоких температур. Основная идея m-катализа состоит в следующем. Находящийся в водородной среде, содержащей ядра-изотопы d и , свободный мюон образует сначала мюонный атом (dm , m), а затем и мезомолекулярный ион. В таком ионе благодаря его малым размерам достаточно быстро протекает соответствующая ядерная реакция синтеза. При этом происходит высвобождение мюона (если его не подхватит образующееся в реакции заряженное ядро) и цепочка описанных превращений повторяется до момента распада мюона. В бомбах выполнения условия термоядерного горения достигли за пятилетку.

В УТС несмотря на десятилетия интенсивных исследований, практически результат до сих пор не получен. Поэтому учёные Всероссийского научно-исследовательского института технической физики (РФЯЦ-ВНИИТФ) города Снежинска (ранее Челябинск-70) предлагают взрывать небольшие термоядерные заряды в КВС (Котлы Взрывного Сгорания) .   Так может выглядеть котел взрывного сгорания. В стальной емкости (1) содержится несколько десятков тысяч тонн теплоносителя - жидкого натрия (2). Заряд (3) собирают из отдельных компонентов и опускают в емкость по каналу доставки (4). После взрыва горячий жидкий натрий поступает в теплообменник (5), где производится водяной пар высокого давления. Пар вращает турбину (6), соединенную с электрическим генератором. Для осколков деления (порядка тонны в год) оборудован могильник (7); "недогоревшее" топливо (уран, плутоний) и продукты реакции (гелий-3, тритий) направляют в переработку. В ее осуществлении нет принципиальных проблем. Большая часть того, что нужно для создания экспериментального КВС, уже сделана. Производить термоядерные взрывы дейтерия мощностью в десятки тонн и даже одну килотонну научились давно. Проблема создания сверхвысоких температур и давлений, необходимых для "управляемых" взрывов мощностью в тонны тротилового эквивалента, при этом снимается, поскольку горение дейтерия инициируется небольшим взрывом заряда, состоящего из урана-233. В природе он не встречается; его получают из достаточно распространенного в природе тория. Причем тория и урана для взрывной энергетики требуется в тысячи раз меньше, чем для работы АЭС той же мощности. Соответственно в сотни раз уменьшается количество радиоактивных отходов, а химические загрязнения практически отсутствуют. Список литературы 1. Пономарев Л.И. Под знаком кванта. М: Сов.Россия. 1984. 352 с. 2. Воронов Г.С. Штурм термоядерной крепости. М.: Наука, 1985, 192 с. (Б-чка “Кванта”; вып. 37)  3. Герштейн С.С., Петров Ю.В., Пономарев Л.И. УФН, 1990. Т.160, вып. 8. С. 3-46. 4. Карнаков Б.М. Мюонный катализ ядерного синтеза. Соровский образовательный журнал.1999. №12. С 62-67.

Эта идея была быстро реализована. Казалось, термояд вскоре удастся запрячь в энергетическую упряжь. Не тут-то было! Академик Л. Арцимович, создатель "Токамаков", проложивших путь бурному прогрессу в этой области, недаром любил повторять такую присказку: "Термоядерная энергия - это одноколесный велосипед: все знают теоретически, что на нем можно ездить, но на практике все падают". Вот уже три десятка лет сражаются с термоядом физики всей планеты. Уж сколько раз энтузиазм сменялся унынием. Сейчас работа идет по многим направлениям: к делу привлекаются и лазеры, и электронные, и ионные пучки частиц. Но все эти подходы к термоядерному синтезу можно сравнить с лобовой атакой. А нет ли обходных путей? Есть! Это катализ реакций ядерного синтеза с помощью мю-мезонов. Дело вот в чем. Отрицательно заряженные мюоны могут замещать в атомах электрон, образуя мезоатомы. Мезоны в две сотни раз тяжелее электронов, поэтому мюонные "орбиты" расположены очень близко к ядру. Особенно интересны свойства мезоатомов водорода и его изотопов дейтерия и трития

1. Стратегические и ядерные вооружения периода "холодной войны" и фактор их влияния на мировую политику

2. Проблеми ядерної енергетики

3. Ядерная энергия и ядерные энергетические установки

4. Проблема ядерного разоружения в программах политических партий

5. Закон Украины о разрешённой деятельности в сфере использования ядерной энергии

6. Ядерное оружие
7. Стратегические ядерные вооружения. Концепция развития СЯС СССР в 40-90 годах
8. Ядерное оружие

9. Ядерное оружие

10. Гражданская Оборона. Расчет параметров ядерного взрыва

11. Ядерная угроза

12. Диагностика с помощью ядерного магнитного резонанса

13. Ядерные реакторы и их опасность

14. Последствия ядерных взрывов и аварий на АЭС

15. Ядерные реакции. Ядерная энергетика

16. Физика подкритического ядерного реактора

Говорящий планшетик "Новогодний праздник".
В этом планшетике Умка поёт, говорит и рассказывает сказки! 16 новогодних песенок («Песенка Умки», «Белые снежинки», «Снеговик», «Дед
344 руб
Раздел: Планшеты и компьютеры
Набор диких животных.
В наборе: 12 фигурок диких животных. Средний размер: 10 см. Возраст: 3 лет. Фигурки в наборе представлены в ассортименте, без возможности выбора.
461 руб
Раздел: Дикие животные
Настольная игра "Волшебник Изумрудного города".
Семейная игра для 2-6 игроков. Участники помогают Элли и ее друзьям добраться до Изумрудного города, для этого они выполняют разные
1490 руб
Раздел: Классические игры

17. Термоядерный синтез для производства электроэнергии в России и проблемы этого проекта для общества

18. Ядерный магнитный резонанс (ЯМР)

19. Разработка теоретической базы создания ракетно-ядерного оружия и современного океанского флота

20. Исследование щитовидной железы в ядерной медицине

21. «Ядерные сверхматериалы»: судьба неслучайных мифов

22. Законы сохранения в ядерных реакциях
23. Назад к ядерной энергетике
24. Ядерные реакции и современная энергетика

25. Счетчики ядерного излучения

26. Обсуждаем ядерный терроризм: начнем с физики

27. Реферат монографии А.А. Смирнова Проблемы психологии памяти

28. Процессы интермитенсии в ядерных реакциях с большим поперечным импульсом

29. Ядерная энергетика

30. Ядерный магнитный резонанс (ЯМР)

31. Материалы ядерной энергетики

32. Проблема качества энергии

Машинка "Бибикар (Bibicar)" с полиуретановыми колесами, красная.
Детская машинка «Бибикар» станет идеальным источником не только развлечения, но и развития для любого ребёнка, которому уже исполнилось 3
2650 руб
Раздел: Каталки
Пенал-косметичка "Pixie Crew" с силиконовой панелью для картинок (чёрный, синий).
Повседневные вещи кажутся скучными и однотонными, а тебе хочется выглядеть стильно и быть не как все? "Pixie Crew" сделает твою
799 руб
Раздел: Без наполнения
Набор детской посуды "Холодное сердце. Дисней", 3 предмета.
Детский набор посуды сочетает в себе изысканный дизайн с максимальной функциональностью. Предметы набора выполнены из высококачественной
387 руб
Раздел: Наборы для кормления

33. Модель переноса радионуклидов с ядерно-опасных предприятий в окружающую среду

34. Ядерная зима

35. Воздействие ядерного оружия

36. Радиоактивное заражение и ядерное поражение

37. Ядерная Россия: гуманитарное измерение

38. Очаг ядерного поражения
39. Правила поведения в очаге ядерного поражения
40. Ядерное оружие и способы защиты от него

41. Ядерный реактор

42. Использование корреляционных связей в комплексе с ядерно-геофизическими методами

43. Ядерна загроза

44. История применения универсальных цифровых вычислительных машин в ядерной и космической программах СССР

45. Материалы ядерной энергетики

46. Глобальное распространение ядерного оружия: политические перспективы и прогнозы

47. Ядерные отходы

48. Оценка радиационной опасности трития от различных ядерных объектов (Предприятия "Маяк", АЭС и ядерных хранилищ)

Ковш "Классика", 1 литр.
Ковш предназначен для приготовления пищи, долговечен и неприхотлив в эксплуатации. Изготавливается из нержавеющей (коррозионностойкой)
579 руб
Раздел: Ковши
Подгузники "Ушастый нянь", 4 Maxi (7-18 кг), 50 штук.
Детские одноразовые подгузники «Ушастый нянь» изготовлены из особо мягких и дышащих материалов, которые нежно контактируют с
626 руб
Раздел: Более 11 кг
Экологически безопасный стиральный порошок "Ondalind", без фосфатов, 1,8 кг.
Экологически безопасный гранулированный стиральный порошок, гипоаллергенный, без фосфатов, без хлора, без запаха. Инновационная технология
655 руб
Раздел: Стиральные порошки

49. Расчет ядерного и химического заражения

50. Защита продовольствия и фуража от ядерного поражения

51. Возникновение и современное состояние ядерного оружия

52. Ядерная опасность. Семипалатинский полигон

53. Ядерное оружие и его поражающее действие

54. Ядерный взрыв, его поражающие факторы
55. Ядерна зброя
56. История создания ядерного оружия и его влияние на дипломатию и внешнюю политику

57. Применение радионуклидов в ядерной медицине

58. Второй корейский ядерный кризис

59. Початок роззброєння та скорочення ядерних озброєнь СРСР та США

60. Ядерная безопасность в постсоветском Казахстане

61. Принцип роботи ядерного реактора

62. Проблемы термоядерного синтеза

63. Радиоактивность и ядерные излучения

64. Ядерна енергетика

Магнитная игра для путешествий "Умные утки", арт.SGT 270 RU.
Выстрой в дружные ряды все утиные семейства! В игре участвуют три семейства уток, в каждом есть мама-утка и несколько утят. В жёлтом
479 руб
Раздел: Игры на магнитах
Сиденье для ванны (снежно-белое).
Выдерживает нагрузку до 200 кг. Располагается практически на уровне ванны, а не вставляется внутрь, что особенно важно для удобства людей
604 руб
Раздел: Горки, приспособления для купания
Детская машинка "Вихрь", голубая.
Маленькие гонщики в возрасте от 1 до 3 лет будут в восторге от маневренной машинки "Вихрь". Легкая и невероятно простая в
1350 руб
Раздел: Каталки

65. Ядерні реакції

66. Квантовые эффекты в ядерной физике

67. Ядерна та радіаційна (радіоекологічна) безпека в системі екологічної безпеки

68. Мировые тенденции развития ядерной технологии

69. Проблема ансамбля в архитектуре XVII века (барокко)

70. Проблемы изучения космоса
71. Проблемы существования внеземных цивилизаций
72. Синтез белка

73. Проблемы антропогенного воздействия на биосферу

74. Основные проблемы генетики и механизм воспроизводства жизни

75. Проблемы обеспечения продовольствием и перенаселение Земли

76. Химическое оружие и проблемы его уничтожения в России

77. Великобритания (расширенный вариант реферата 9490)

78. Демографические проблемы России

79. Основные проблемы и перспективы развития и размещения отраслей агропромышленного комплекса в Донецком экономическом районе

80. Проблема занятости трудовых ресурсов, их численность. Центральный экономический район.

Щётка "York. Престиж", с резиновой щетиной и черенком.
Щетка "Prestige" с мягкой резиновой щетиной и со специальной резиновой кромкой, легко очищает поверхность. Она легко смывается
467 руб
Раздел: Щётки для пола, веники
Светильник LED "Снеговик" (цвет: серебристый, 15 см).
Такой абажур станет отличным дополнением интерьера комнаты во время волшебных новогодних праздников. Его можно поставить на полку или же
426 руб
Раздел: Необычные светильники
Экспресс-скульптор "Эврика", средний.
Настоящее искусство в Ваших руках! Экспресс-скульптор - это не только стимулятор творческих способностей, но и точечный
943 руб
Раздел: Антистрессы

81. Проблемы Аральского моря

82. Проблемы размещения производительных сил. Карпатский регион

83. Продовольственная проблема мира

84. Индия. Проблемы и пути их решения

85. Социально-экономические проблемы угольной промышленности

86. Демографические проблемы Китая
87. Глобальные проблемы здоровья человечества
88. Мировое хозяйство-основные черты и проблемы развития

89. Рост населения, проблема продовольствия

90. Деятельность международных организаций ООН в решении глобальной продовольственной проблемы

91. Бюджетный дефицит и государственный долг: теория проблемы и ее проявление в российской экономике

92. Местные налоги: экономическая сущность, необходимость и проблемы взимания

93. Проблеми формування i виконання мiсцевих бюджетiв

94. Проблемы налогооблажения в странах переходного периода

95. Проблемы пенсионного обеспечения в РФ

96. Проблемы финансирования расходов на управление в Российской Федерации

Плюшевый мяч с термопринтом "FIFA 2018", красно-синий, 17 см.
Плюшевый мяч FIFA несомненно понравится любителям футбола и их детям - мальчикам и девочкам любого возраста. Прекрасный сувенир украсит и
849 руб
Раздел: Брелоки, магниты, сувениры
Фоторамка (коллаж) на 4 фото (10х15 см), 18x2x55 см.
Фоторамка на 4 фото. Размер: 18x2x55 см. Размер фото: 10х15 см. Материал: пластик.
321 руб
Раздел: Мультирамки
Шторка антимоскитная "Бабочки" с магнитными замками.
Размеры: 100х220 см. Препятствует проникновению насекомых. Не нарушает естественную циркуляцию воздуха. Подходит для любых типов дверных
548 руб
Раздел: Сетки противомоскитные

97. Проблемы формирования доходной части бюджета Ханты-Мансийского Автономного Округа

98. Государственный долг России: проблемы и решения

99. Проблема ограничения административных деликтов от преступления


Поиск Рефератов на сайте za4eti.ru Вы студент, и у Вас нет времени на выполнение письменных работ (рефератов, курсовых и дипломов)? Мы сможем Вам в этом помочь. Возможно, Вам подойдет что-то из ПЕРЕЧНЯ ПРЕДМЕТОВ И ДИСЦИПЛИН, ПО КОТОРЫМ ВЫПОЛНЯЮТСЯ РЕФЕРАТЫ, КУРСОВЫЕ И ДИПЛОМНЫЕ РАБОТЫ. 
Вы можете поискать нужную Вам работу в КОЛЛЕКЦИИ ГОТОВЫХ РЕФЕРАТОВ, КУРСОВЫХ И ДИПЛОМНЫХ РАБОТ, выполненных преподавателями московских ВУЗов за период более чем 10-летней работы. Эти работы Вы можете бесплатно СКАЧАТЬ.