Негосударственное общеобразовательное учреждение

Высшего профессионального образования

Омский Юридический Институт

Р Е Ф Е Р А Т
По предмету: Концепции современного естествознания.

Тема: Синтез лёгких ядер (дефект массы) и Парадокс моделей вселенной.

Выполнил: студент группы

41-у Рековский В.Р.

Проверил: Гайдамакин А.А.

Омск - 2004

Ядерная энергетика синтеза основана на синтезе легких ядер, протекающего при высоких температурах Т ( 100 * 106 К, когда реагирующая среда является полностью ионизированным газом – плазмой. Изучаются различные схемы удержания горючей плазмы.

Первые опытные энергетические ректоры синтеза – термоядерные реакторы, - вероятно, будут построены к концу этого века.

В настоящее мировое производство энергии соответствует сжиганию около 10 млрд. т обычного топлива в год. В следующем веке эта величина, вероятно, возрастет в несколько раз. Ядерная энергетика способна обеспечить длительное развитие человечества без ограничений со стороны топливных ресурсов.

Синтез легких ядер

Если W > 0, то распад ядра энергетически запрещен. Но в обратном процессе - слиянии ядер X1 и X2 - энергия исходной системы должна уменьшится на величину W. Продукты синтеза приобретут кинетическую энергию W.
На правой половине Рис. 5 изображена реакция слияния
|2H + 2H --> 3He + n + 3,2 |
|МэВ. |
| |

Однако наибольший интерес представляют реакции
|21H + 31H --> 42He + n + 17,6 |
|МэВ, |
| |

|21H + 32He --> 42He + 11H + 18,3 |
|МэВ. |
| |

Высвобождающаяся энергия, отнесенная к одному нуклону дейтерия, значительно больше энергетического выхода на один нуклон делящегося изотопа урана-235.
Для реализации таких реакций необходимо сблизить ядра на расстояние R ~ 10-
14м, затратив энергию k0 e2/R ~ 0,15 ч0,3 МэВ, поэтому реакции остаются энергетически выгодными. Поскольку тритий очень радиоактивен, то реакция с использованием 3He более безопасна.
Надежды на практическую реализацию управляемого термоядерного синтеза продолжают оставаться "умеренно оптимистическими" на протяжении более 40 лет.
Если бы удалось осуществить управляемые термоядерные реакции в промышленных услових, то это дало бы доступ к практически неисчерпаемым источникам энергии и избавило бы человечество от угрозы энергетического кризиса. С другой стороны, если взорвутся те огромные запасы водородных бомб, которые накоплены (и продолжают накапливаться многими странами, несмотря на окончание т.н. холодной войны), то человечество и большая часть всего живого на Земле будет уничтожено.

Дефект массы – характеристика атомного ядра, энергия связи.

Задача о нецелочисленности атомного веса изотопов долго волновала учёных, но теория относительности, установив связь между массой и энергией тела (E=mc2), дала ключ к решению этой задачи, а протон-нейтронная модель атомного ядра оказалась тем замком, к которому этот ключ подошёл. Для решения данной задачи понадобятся некоторые сведения о массах элементарных частиц и атомных ядер (табл. 1.1).

Таблица 1.1

Масса и атомный вес некоторых частиц

|Частица |Символ |Масса, кг |Масса в физической |
| | | |шкале[1] |
|Электрон |e |(9,1083(0,0003)(10-31 |(5,48763(0,00006)(10–4 |
|Протон |[pic] |(1,67239(0,00004)(10-27|1,007593(0,000003 |
|Нейтрон |[pic] |(1,67470(0,00004)(10-27|1,008982(0,000003 |
|Альфа-частица |[pic] |(6,6433(0,0001)(10-27 |4,002780(0,000006 |

(Массы нуклидов и их разности определяют опытным путем с помощью: масс- спектроскопических измерений; измерений энергий различных ядерных реакций; измерений энергий ?- и ?-распадов; микроволновых измерений, дающих отношение масс или их разностей.)

Сравним массу (-частицы, т.е. ядра гелия, с массой двух протонов и двух нейтронов, из которых оно состоит. Для этого из суммы удвоенной массы протона и удвоенной массы нейтрона вычтем массу (-частицы и полученную таким образом величину назовём дефектом массы

(m=2Mp+2Mn-M(=0,03037 а.е.м. (1.1)