Ядерний синтез - це перехрестяватомищомаєядрасвітло. В результаті з’єднання цих атомів виникає атом з важчим ядром.
Підданий дії дуже високої температури дейтерій (H2) і тритію (H3), які є ізотопами водню (Н), злипаються. Цей союз призводить до виділення великої кількості енергії і утворюються ядра гелію (He).
Реакцією цього процесу є:
Близько 3.108 кДж / г енергії може виділитися з цієї реакції.
Процес ядерного синтезу призводить до експлуатації водневих бомб (найбільш руйнівних атомних бомб, що існують). Реакції синтезу відбуваються всередині Сонця, і воно є джерелом сонячної енергії.
Ядерний термоядерний реактор
Ядерний синтез виділяє багато енергії. З цієї причини наукове співтовариство дуже прагне зробити атомну енергію можливим як варіант енергетики, заснований на процесі термоядерного синтезу.
Для цього необхідний реактор, здатний виробляти та контролювати ядерний синтез. Токамак - це назва реакторів, які розробляються в різних місцях по всьому світу.
Які ваші переваги?
Енергія, вироблена ядерним синтезом, стала б способом гарантувати безпеку та екологічну чистоту. Це тому, що
діленняядерні виробляє енергію переважно за допомогою урану (одного з основних радіоактивних елементів).Оскільки кількість використаного палива менша, виходить, що радіоактивність також поступаються і, отже, виробництво ядерних відходів також менше.
Паливо, яке використовується для синтезу, можна отримати з морської води та власного трилію ядерного реактора. При поділі для цієї мети використовується уран, але його нелегко видобути.
Дізнайтеся більше про Атомна енергія.
Ядерний синтез і зірки
Усередині зірок відбуваються термоядерні реакції, тобто в них відбувається процес ядерного синтезу. Сонце - приклад.
Зірки утворені з водню, серцевиною якого є світло. Висока температура сприяє синтезу, утворюючи ядро гелію, важчий елемент. У цьому бурхливому процесі, який дає енергію сонячній енергії, виробляється багато енергії.
Холодний ядерний синтез
Це теза хіміків Мартіна Флейшмана та Стенлі Понса, що процес ядерного синтезу може відбуватися не при дуже високих температурах, а при кімнатній.
Наукове співтовариство відкинуло цю гіпотезу, оскільки хіміки не змогли довести, що вони досягли холодного ядерного синтезу.
А що таке ділення ядер?
Ядерний поділ - це процес, який відбувається прямо протилежним процесу ядерного синтезу. Замість злиття атомних ядер відбувається те, що відбувається їх обрив.
Найбільш уживаним елементом у цьому процесі є уран. Енергія, що виділяється в реакції, принаймні 8,107 кДж / моль, хоча і є високим, є меншим за енергію, отриману при ядерному синтезі.
Хочете знати більше? читати Ядерний поділ.
Вправи з ядерного синтезу
питання 1
(UFCE) Вираз ядерний синтез еквівалентний:
а) зрідження ядер.
б) ділення ядер.
в) обрив ядер, що утворюють менші ядра.
г) збір ядер, що утворюють більші ядра.
Правильна альтернатива: г) складання ядер для утворення більших ядер.
При ядерному синтезі атомні ядра об'єднуються і утворюють більше ядро. У цьому процесі також виділяються нейтрон і велика кількість енергії.
питання 2
(FGV-SP) Про ділення ядер та синтез ядер:
а) Терміни є синонімами.
б) Ядерний синтез відповідає за виробництво світла і тепла на сонці та інших зірках.
в) Лише ядерний синтез стикається з проблемою безпечного захоронення радіоактивних відходів.
г) Ядерний синтез в даний час використовується для комерційного виробництва енергії у багатьох країнах.
д) Обидва методи все ще перебувають на етапі дослідження і не використовуються в комерційних цілях.
Правильна альтернатива: б) Ядерний синтез відповідає за виробництво світла та тепла на сонці та інших зірках.
У внутрішній частині Сонця та інших зірок відбувається кілька реакцій синтезу через високу температуру, необхідну для виникнення цього типу реакції.
питання 3
У чому різниця між діленням та ядерним синтезом?
Відповідь: Ядерний поділ відповідає розщепленню нестійкого атомного ядра та утворенню двох більш стійких ядер. Однак при злитті два ядра об’єднуються, утворюючи більш стабільне ядро.
питання 4
(FEI-SP) Воднева бомба є прикладом ядерної реакції:
а) типу ділення.
б) де відбувається лише випромінювання альфа-променів.
в) де відбувається лише випромінювання бета-променів.
г) термоядерного типу.
д) де відбувається лише випромінювання гамма-променів.
Правильна альтернатива: г) Тип плавлення.
Гідрогенна бомба містить у своїй внутрішній частині джерело, яке випромінює ізотипи водню, тритію та дейтерію, які, об’єднавшись, виділяють велику кількість енергії.
Дивіться запитання щодо вступних іспитів до університету за цим предметом у підготовленому нами списку: вправи на радіоактивність.
