Солнца термоядерная

Однако вряд ли от них потребуется такая самоотверженность, ибо второй путь — осуществление реакции синтеза — должен привести к созданию земного искусственного Солнца — термоядерного реактора, который навсегда снимет с повестки дня энергетическую проблему. Вопрос только, как зажечь плазму. Однако советские [c.42]

Суи ествует высокотемпературная плазма. В недрах Солнца сжатая плазма имеет температуру свыше 10 ООО ООО К. Прн этой температуре атомные ядра сталкиваются с такой силон, что соединяются между собой. Происходят термоядерные реакции, приводящие к превращению водорода в гелий и выделению громадного количества энергии. Именно эта энергия, излучаемая Солнцем, н была до сего времени источником жизни. [c.290]

Если энергия затрачивается на излучение, то туманность постепенно сжимается и становится еще более горячей, т. е. ее средняя температура возрастает тем быстрее, чем быстрее она излучает энергию и при этом сжимается. Уравнение (117) показывает, как связана уменьшающаяся величина радиуса звезды за с ее возрастающей средней температурой Тср. В конце концов эта температура становится настолько высокой, что могут начаться ядерные реакции ). Когда главным источником энергии становятся ядерные реакции, гравитационное сжатие звезды замедляется или совсем прекращается, потому что увеличение давления излучения противодействует дальнейшему сжатию звездного вещества. Таково нынешнее состояние нашего Солнца. Приблизительно через 7-10 лет, когда в результате термоядерного горения большая часть водорода Солнца превратится в гелий, опять начнется сжатие и возобновится процесс постепенного повышения средней температуры внутри Солнца ). [c.305]

Термоядерные источники энергии Солнца и звезд [c.334]

Научные исследования термоядерных реакций дают возможность выяснить те процессы, которые приводят к сверхмощному выделению энергии в космических объектах, таких, как Солнце, звезды, ядра галактик. [c.334]

Развитие ядерной физики привело к пониманию физической природы источников энергии Солнца и звезд. За последние 20—25 лет сложилось представление о звездах как о гигантских самоподдерживающихся термоядерных реакторах. [c.335]

Разогретая плазма в недрах Солнца и звезд удерживается гравитационными силами притяжения, это и обеспечивает естественное течение самоподдерживающихся термоядерных реакций. В результате протекания указанных термоядерных реакций синтеза ядер содержание водорода в звезде (в Солнце) уменьшается, [c.336]

Величина необходимой температуры зависит от размеров реагирующей системы и концентрации ядер. Так, например, на Солнце цепная термоядерная реакция идет при температуре 2- 10 ° К. Примерно при такой же температуре может быть получена в земных условиях цепная термоядерная реакция взрывного характера (водородная бомба). [c.484]

Уникальная методика Девиса нашла еще одно применение. В 1971 г. она была использована для регистрации солнечных нейтрино. Опыт был поставлен в золотой шахте штата Южна Дакота (США) на глубине 1500 м. На этот раз объем детектора составлял 380 (610 г) жидкого тетрахлорэтилена. В результате измерений был обнаружен очень небольшой (0,3 0,2 атома аргона в день) эффект, который можно отнести за счет солнечных нейтрино. Этот эффект оказался в семь раз меньш предсказанного теоретически и только, в пять раз больше минимально возможного эффекта, который должен наблюдаться при термоядерном происхождении солнечной энергии. В связи с этим пришлось пересмотреть расчеты водородного и углеродного циклов. В результате новых расчетов было показано, что результат эксперимента Девиса можно согласовать с термоядерной природой солнечной энергии, если предположить, что основной вклад в нее ( 95%) вносит водородный цикл и что температура центральной области Солнца не превышает 14,3 млн. градусов (раньше ее оценивали в 20 млн. градусов). [c.245]

Электронные нейтрино Ve рождаются при Р" -распаде. Ядра с таким способом распада образуются в термоядерных реакциях (см. гл. XI, 1). Поэтому мощным источником нейтрино должно являться Солнце, представляющее собой естественный термоядерный реактор. [c.490]

Если же этого не случится, то в резерве остаются смелые проекты использования энергии других планет и Солнца, предложенные впервые еще 70 лет назад К. Э. Циолковским и вторично в наше время — американцем Дайсоном и др. Большие планеты состоят преимущественно из водорода, поэтому, например, при массе Юпитера в 2-10 кг, синтезируя ядра его водорода в ядра гелия (термоядерная реакция), можно получить 10 кДж энергии. Если же ежесекундно освобождать 4-10 кДж энергии (что равно мощности солнечного излучения), то этого должно хватить почти на 300 млн. лет. В другом проекте предлагается создать вокруг Солнца сферу радиусом около 150 млн. км с обитаемой оболочкой, население которой сможет использовать всю энергию, излучаемую Солнцем. [c.96]

То, что ядерный синтез представляет собой более мощный источник энергии, чем ядерное деление, объясняет, почему при одинаковом весе зарядов водородная бомба по своему действию гораздо разрушительнее атомной. Правда, процессы ядерного синтеза, происходящие в водородной бомбе и предложенные для использования в будущих термоядерных реакторах, начинаются не с ядер водорода (протонов), а с ядер дейтерия или даже трития. Некоторые из этих реакций синтеза, начинающихся с дейтерия или трития, даны в табл. 6. Две из них уже упоминались среди реакций, происходящих в Солнце, однако последнее, как мы знаем, само производит (синтезирует) свой дейтерий из водорода. Почему же в качестве термоядерного топлива мы предпочитаем использовать редкие изотопы водорода — дейтерий или тритий, а не имеющиеся в изобилии протоны (ядра водорода-1) [c.95]

Солнце имеет гигантские размеры, его радиус более чем в 100 раз превышает радиус нашей планеты, и поэтому, несмотря на то что солнечный обмен веш еств протекает со скоростью всего лишь около 5-10 (кал/г)/с, температура в солнечных недрах достигает миллионов градусов. Температура же его поверхности — около 6000 градусов — как раз определяет уровень, при котором потери солнечного тепла уравновешиваются такой скоростью выделения тепла внутри Солнца. Аналогичные рассуждения о тепловом балансе можно применить и по отношению к гипотетическому термоядерному реактору, активная зона которого, естественно, будет иметь ничтожные размеры по сравнению с объемом Солнца Для того чтобы сохранить температурные условия термоядерного синтеза, нам, следовательно, необходимо будет использовать такой источник энергии, который обеспечивал бы колоссальную скорость выделения тепла внутри активной зоны. С другой стороны, очень малые размеры активной зоны должны привести к огромной утечке тепла с каждой единицы поверхности прирученного солнца , что намного превышает реальную утечку солнечного тепла. Само по себе это не так уж и плохо, а с практической точки зрения будет даже полезно. Однако потеря тепла все же огромна, что еще раз подчеркивает необходимость использования в термоядерном реакторе такого топлива, скорость выделения тепла которого была бы гораздо больше солнечной. [c.99]

Поскольку атомная бомба, естественно, не подходит для инициирования управляемой термоядерной реакции, а лазеры необходимой мощности пока еще не сконструированы, наиболее доступным способом нужного нагрева плазмы является использование для этих целей мощных импульсов электрического напряжения, скажем, 10 —105 Б JJ продолжительностью в несколько тысячных долей секунды. Серия подобных импульсов, пропущенных через газообразный дейтерий, полностью его ионизирует и за малую долю секунды доводит температуру до нескольких миллионов градусов. При таких температурах действительно происходят некоторые реакции ядерного синтеза, а при температуре порядка 15 миллионов градусов, как мы знаем, в Солнце [c.106]

Допустим теперь, что мы нашли способ нагрева плазмы до таких фантастических температур, но как удержать и стабилизировать термоядерную плазму хотя бы на время, необходимое для извлечения полезной энергии Звезды удерживают свою плазму силой своего собственного веса, и, в частности, такая сравнительно легкая звезда, как Солнце, имеет массу, в 332 000 раз превышающую массу Земли, а значит, и ее гравитационные силы намного больше земных. Очевидно, что в земных лабораториях невозможно получить подобные гравитационные силы для удержания термоядерной плазмы. К счастью, природа любезно предоставила другой, не менее эффективный способ хранения — диамагнетизм. Как известно, диамагнитное вещество выталкивается из более сильных областей магнитного поля по направлению к более слабым. Многие вещества, в том числе и такие, как стекло и вода, обладают некоторой степенью диамагнетизма даже в обычных условиях (правда, довольно незначительной). Наиболее ярко диамагнетизм проявляется, как ни странно, либо при самых низких, либо при самых высоких температурах. На самом деле этот факт вовсе не парадоксален, если обратиться к первопричине сильного диамагнетизма. Дело в том, что он является результатом крайне высокой электропроводности, приводящей к наличию сильных электрических токов, которые и создают магнитные поля, по своему действию противоположные внешнему магнитному полю. Правда, электропроводность металлов при температурах, близких к [c.107]

Давайте подведем итог и просуммируем известные нам факты о ядерном синтезе. 1. Энергия связи в принципе может выделиться в процессе синтеза ядер, если общая сумма масс ядер, вступающих в реакцию, примерно меньше 50 а. е. м. 2. Энергия, излучаемая большинством звезд (включая Солнце), получается в результате таких реакций синтеза, причем преобладающий их тип зависит от плотности, температуры и химического состава конкретной звезды. Чтобы превратиться в гелий, солнечный водород проходит цепочку реакций, начиная ср + р— d- - е+ v. 3. Эта реакция протекает слишком медленно, и поэтому в земных термоядерных реакторах будут использоваться реакции синтеза с участием более тяжелых изотопов водорода — дейтерия и трития. 4. Запасы дейтерия практически безграничны и исключительно дешевы по сравнению как с обычным (ископаемым), так и с ядерным (например, ураном или плутонием) топливами. Кроме того, в отличие от реакции деления реакции синтеза не оставляют после себя [c.112]

В центре Солнца плотность плазмы превышает 10 протонов в одном кубическом сантиметре. В термоядерном реакторе, работающем на чистом дейтерии, минимальная плотность плазмы зависит от времени ее удержания и температуры (см. рис. 40), но обычно она немного меньше 10 дейтронов в одном кубическом сантиметре (плюс такое же количество электронов). [c.113]

В. н. протекает. за время (0,1 — 10) с — характерное время взрыва. Темп-ра вещества в зоне В. к. может составлять 7 10 —10 ° К, а плотность достигать 10 г/см . Быстрый нагрев вещества до подобных теми-р обеспечивается, по совр. представлениям, либо прохождением по нему сильной ударной волны, возникающей при коллапсе ядра звезды [в звёздах с массами Л/5й(8—10) Mq, где Mq — масса Солнца], либо самими термоядерными реакциями, протекающими с выделенном энергии (в звёздах с Л/<(8—10) Л д, взрыв к-рых вызывается неустойчивостью термоядерного горения в вырожденном гелиевом или углеродно-кислородном ядре звезды). [c.270]

Н. п. в природе, технике и лабораторных условиях. Неидеальной является плазма в жидких металлах, полупроводниках, электролитах (ЭЛТ, рис. 1), в глубинных слоях Солнца и планет-гигантов Солнечной системы, плазма белых карликов. Неидеальной является плазма рабочих тел в магнитогидродинамических генераторах на парах щелочных металлов (МТД), ракетных двигателях с газофазным ядерным реактором (ЯЭУ) плазма, возникающая в установках по исследованию термоядерного синтеза путём лазерного, электронного и взрывного обжатий мишени (см. Лазерный термоядерный синтез, Инерциальное удержание). Н. п. возникает за сильными ударными волнами при взрывах или при высокоскоростном ударе. В установках плазменной технологии неидеальная плазма возникает при импульсных электрических разрядах. [c.253]

Т. э. обусловливает возможность протекания термоядерных реакций на Солнце и звёздах при темп-ре в десятки и сотни млн. градусов (см. Эволюция звёзд), а также в земных условиях в виде термоядерных взрывов или УТС. [c.176]

Градиентная структура подобных ячеек имеется на Солнце. Она образует конвективную зону - сферический слой толщиной -10 км. Эта зона обеспечивает перенос в атмосферу Солнца энергии, высвобождающейся при термоядерных реакциях в глубинах светила [24]. [c.24]

Примерами первого направления могут служить работы по созданию электрохимических и термоядерных преобразователей. Ко второму направлению можно отнести работы, связанные с использованием известных возобновляемых источников энергии (солнца, ветра, морских приливов и др.). Новые способы преобразования энергии реализуются также в термоэлектрических, термоэмиссионных устройствах и в МГД-генераторах. [c.478]

Предполагается, что источником энергии Солнца и звезд являются термоядерные реакции, происходящие в их недрах. В результате этих реакций происходит превращение легких элементов в более тяжелые, например синтез Не из Н. Синтез более тяжелых элементов обычно осуществляется путем последовательной цепи нескольких термоядерных реакций. Этот комплекс реакций носит название звездного цикла. [c.946]

Такие реакции происходят внутри звезд. Именно благо- ю" даря термоядерным реакциям Солнце уже. миллиарды лет излучает в пространство огромные количества энергии. Однако расчеты показывают, что даже при температуре 20 млн. градусов ядра обычного водорода реагируют друг с другом очень медленно средняя продолжительность реакции составляет 1011 лет 100 000 000 000 лет). Ясно, что практического значения такая реакция синтеза иметь не может. [c.75]

Современная наука, хотя и в крайне схематической форме, все же способна ответить на вопрос, каким образом происходит эта концентрация материи в природе. Межзвездная пыль, газы и другие формы материи, в том числе обломки прежде существовавших звезд, погибших в результате катастрофического взрыва, под действием сил тяготения концентрируются в огромные туманности, масса которых может во много раз превышать массу Солнца. По мере сжатия такой туманности происходит увеличение температуры до миллионов градусов и выше, тогда начинаются ядерные реакции превращения легких элементов в более тяжелые, например водорода в гелий. Возникновение термоядерных реакций приводит к дальнейшему повышению температуры и светового давления внутри туманности, которую теперь уже следует называть звездой. Световое давление возрастает до тех пор, пока оно не сравняется с. силами взаимного шритяжения составных частей туманности или звезды, после чего первичная звезда распадается на множество отдельных звезд и обломков. [c.98]

Из непрерывно возобновляемых ресурсов энергии мы непооредственно используем лишь электромагнитное излучение Солнца — естественного термоядерного реактора . Благодаря доставляемому им теплу и лучистой энергии Земля покрыта пышной растительностью, за счет которой существуют животный мир и в конечном итоге — человек. И только ничтожная доля энергии рек, ветра и т 1пла недр Земли (выбросы горячих источников) служит нам в натуральном виде — без превращения в непосредственно используемые виды энергии, будем называть их полезными. [c.134]

Из сказанного выше можно сделать вывод, что в неевклидовом неоднородном пространстве-времени закон сохранения энергии может нарушаться. Не удивительно поэтому предположение профессора Н. А. Козырева, что ход времени может быть источником энергии . Из-за искривленности пространства-времени ход времени , не изменяя общего количества движения в системе, может создавать дополнительные напряжения... и тем самым менять ее потенциальную и полную энергию . Об этом же говорит и профессор В. С. Готт Уже сейчас существуют возможности открытия новых видов энергии как в микромире, так и в мегамире. Вполне реально, что будут обнаружены новые виды энергии, обусловливающие излучение Солнца, наряду с энергией, имеющей свой источник в термоядерных реакциях. Не исключено открытие новых видов энергии н во внегалактических взаимодействиях . Однако проблема эта сложна и не разработана пока в должной мере. [c.180]

Что представляет собой топливно-энергетический баланс Советского Союза Он содержит целый комплекс взаимоовязанных показателей, таких, как развитие добычи твердого, жидкого и газообразного топлива, использование гидроэнергетических ресурсов, атомной энергетики, вовлечение новых видов энергии (термоядерной, солнца, геотермальной, ветровой) в баланс. [c.7]

Hi. ro термоядерного синтеэ ЭГМ — электронный газ в металлах ЭДП — апектронно-дыроч-. ная плазма в полупроводниках БК — вырожденный электронный газ в белых карликах И — плазма ионосферы СВ — плазма солнечного ветра СК — плазма солнечной кпроны С — плазма в центре Солнца МП — плазма в магнитосферах пульсаров. [c.470]

Высокие температуры. Наряду с традиц. методами получения высоких темп-р (мощный газовый разряд, резонансный СВЧ-нагрев, термализация предварительно ускоренного сгустка частиц, ударные волны взрыва) развиваются пучковые методы — обжатие и разогрев образца сходящимися пучками лазерного излучения, электронов, ионов и т. п. (см. Плазменно-пучковый разряд, Лазерный термоядерный сгштез). Рекордные значения темп-р, достигнутые такими методами, составляют 10 кэВ. Макс. динамич. давления и теми-ры, полученные лаб. методами, приближаются к параметрам в центр, части Солнца. [c.507]

К настоящему времени уже довольно подробно теоретически изучены различные случаи распространения волн термоядерного горения и детонации. Интерес к волнам этого типа вызван, по крайней мере, двумя причинами. Первая связана с проблемами создания термоядерных реакторов различного типа. Так, с развитием лазерной техники оказалось возможным создавать горячую плотную плазму, фокусируя излучение на маленьких мигпенях из твердого материала. В случае мигпеней из дейтерия и трития в центре мигпени может начаться термоядерная реакция, что при определенных условиях приведет к образованию самоподдерживающейся волны тепловыделения. Второй источник интереса связан с астрофизическими проблемами. К примеру, судьба звезд с массой в 4-8 масс Солнца при их эволюции связывается с возможностью формирования в их вырожденных ядрах волн термоядерной детонации углеродного цикла. [c.123]

Во-вторых, в МР-диапазоне лежит максимум интенсивности излучения горячей плазмы с температурой 50—-ЮОО эВ. Поэтому МР-излучение служит наиболее естественным источником информации о физических процессах, протекающих в таких объектах, как термоядерная плазма, Солнце, горячие звезды и т. п. В насгоя1цее время спектроскопия МР-диапазона с пространственным и временным разрешением —- самый надежный, но пока еще [c.3]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...