termonukleáris reakciót
fizika
A tankönyv 9. évfolyam
Azt már tudjuk, hogy a közepén a XX században. van egy probléma, hogy új energiaforrásokat. Ebben az összefüggésben, a tudósok figyelmét felkeltette termonukleáris reakciók.
- Termonukleáris reakciót úgynevezett fúziós könnyű atommagok (mint például a hidrogén, hélium, stb), előforduló hőmérsékleten származó tíz több száz millió fokos
Létrehozása magas hőmérséklet szükséges ahhoz, hogy a megfelelő nagyságú magokat kinetikus energia - csak azzal, hogy a kernel lesz képes legyőzni az erő az elektromos taszítás és kap elég közel, hogy az övezetben a nukleáris erők. Ilyen rövid távolságok nukleáris vonzóerők sokkal jobb elektromos taszító erő, amellyel a lehetséges szintézist (m. E. összevonása, egyesület) magok.
A § 58 urán például kimutatták, hogy az energia lehet szabadítani a hasadási nehéz atommagok. Abban az esetben, könnyű atommagok energia szabadítható fel a fordított folyamat - azok szintézisét. Sőt, könnyű atommagok szintézis reakció energetikailag kedvezőbb, mint a hasadási reakció a nehéz (összehasonlítva a kiosztani energia per nukleonra).
Egy példa a termonukleáris fúzió reakció a hidrogén izotópok (deutérium és a trícium), ezáltal egy hélium és kibocsátott neutronok:
Ez az első nukleáris fúzió, amely a tudósok képesek voltak elvégezni. Felismerték, egy termonukleáris bomba és ellenőrizhetetlen viselt (robbanó) jellegű.
Mint már említettük, a termonukleáris reakciók jönnek a megjelenése nagy mennyiségű energiát. De ahhoz, hogy ezt az energiát lehetne békés célokra használják, meg kell tanulni, hogyan kell elvégezni a szabályozott termonukleáris reakciók. Az egyik fő nehézséget az ezek megvalósítását reakciók az, hogy a magas hőmérsékletű plazma a készülék belsejében (majdnem teljesen ionizált gáz), és amelyben a nukleáris fúzió következik be. Plazma ne érintse meg a falakat, a létesítmény, amelyben tárolták, különben a falak fog fordulni a gőzt. Jelenleg, a retenciós a plazma a zárt térben a megfelelő távolság a fal nagyon erős alkalmazott mágneses mező.
A termonukleáris reakciók fontos szerepet játszanak az evolúció a világegyetem, különösen a vegyi anyagok átalakítása is.
Hála a termonukleáris reakciók belsejében a nap, az energia felszabadul, amely az élet a Föld lakói.
A nap sugároz az űrbe fény és hő közel 4,6 milliárd éves. Természetesen e mindenkor tudósok érdekli az a kérdés, hogy mi az „üzemanyag”, ami miatt a Nap termel hatalmas mennyiségű energiát ilyen hosszú ideig.
Ebben a témában vannak különböző hipotézisek. Az egyik az volt, hogy az energia a Nap által kibocsátott kémiai reakciója égés. De ebben az esetben, amint azt a számítások szerint a Sun volna tartott csak néhány ezer év, amely ellentétes a valóság.
Az eredeti hipotézis előadott közepén a XIX. Ez abból állt, hogy a nő a belső energia a Nap és a megfelelő hőmérséklet-növekedés annak köszönhető, hogy csökkentsék a potenciális energia gravitációs tömörítés. Ő is tarthatatlan volt, mint ebben az esetben, az élet a Nap az időtartam több millió éves, de nem több milliárd.
Az a feltételezés, hogy az energia a Nap során az áramlás rajta termonukleáris reakciók, azt javasolta 1939-ben az amerikai fizikus Hans Bethe.
Azt is javasolta egy úgynevezett hidrogén ciklust. .. Azaz, a láncot a három fúziós reakciók kialakulásához vezető hélium hidrogénatom:
ahol - egy darab úgynevezett „neutrínó”, ami lefordítva az olasz „kis neutron”.
Ahhoz, hogy a két mag, szükséges, hogy a harmadik reakció, az első két történjen kétszer.
Azt már tudjuk, hogy a következő képlet szerint E = mc 2 csökkenésével a szervezetben az energia belső csökken, és a súlyát.
Elképzelni, hogy milyen óriási mennyiségű energia következtében elveszett a Nap hidrogén héliummá, ahhoz, hogy tudja, hogy a Nap tömegénél másodpercenként csökken több millió tonna. De annak ellenére, hogy a veszteség a hidrogén tárolásának a Sun elégnek kell lennie egy másik 5-6 milliárd év.
Hasonló reakciók lépnek fel a mélyben más csillagok, testsúly és életkor összehasonlíthatók a súlya és kora a napot.
- Az úgynevezett termonukleáris reakció? Adj egy példát a reakció.
- Miért termonukleáris reakciók lehetséges csak igen magas hőmérsékleten?
- Mi reakció energetikailag kedvezőbb (számítási nukleonpáronként): szintézise könnyű atommagok vagy hasadás a nehéz?
- Mi az egyik fő nehézség a végrehajtását a termonukleáris reakciók?
- Mi a szerepe termonukleáris reakciók a létezését az élet a Földön?
- Mi a forrása a napenergia, a modern felfogás?
- Milyen időszakra elegendőnek kell lennie a hidrogén tárolása a Sun számításai tudósok?
Ez különös.
Elemi részecske. antirészecskéje
A részecskék, amelyek az atomok különböző anyagok - az elektron, proton és egy neutron, - úgynevezett elemi. A szó „egyszerű” azt jelenti, hogy ezek a részecskék primer, egysejtűek, tovább oszthatatlan és változatlan. De hamar kiderült, hogy ezek a részecskék egyáltalán nem megváltoztathatatlan. Mindegyikük képesek átalakulni egymással kölcsönhatásban.
Ezért a modern fizika távú „elemi részecskék” jellemzően nem használtak annak szoros értelmében, és hogy csak nagy csoport perces anyag részecskéi, amelyek nem atomok vagy atommagok (kivéve a proton, amely a nucleus hidrogénatom egyidejűleg utalva az elemi részecskék).
Jelenleg több mint 350 különböző elemi részecskéket. Ezek a részecskék nagyon változatos tulajdonságaik. Azok eltérhetnek egymástól tömeg, a megjelölés és nagysága elektromos töltés, az élettartam (t. E. alkalommal, mivel a részecskék kialakulásához, és amíg az átalakulás a bármely más részecske), penetráló (m. E. Az a képesség, hogy áthaladjon az anyag ) és egyéb jellemzői. Például a legtöbb részecske „rövid életű” - nem élnek több mint két milliomod másodperc, míg az átlagos neutron élettartama, amely kívül esik az atommag, 15 perc alatt.
A legfontosabb felfedezés a tanulmányi elemi részecskék készült 1932-ben, amikor az amerikai fizikus Carl David Anderson fedezte fel egy felhő kamrában elhelyezett mágneses mező, a nyomvonal ismeretlen részecskéket. A jellege szerint ezen a pályán (a görbületi sugár, a hajlítás irányában, stb). A tudósok megállapították, hogy ez a részecske, amely egyfajta az elektron a pozitív jel elektromos töltést. Ezt részecske nevezzük pozitron.
Érdekes, hogy a megelőző évben a kísérleti felfedezés a pozitron létét elméletileg megjósolt a brit fizikus Paul Dirac (nevezetesen az ilyen részecske kellett volna belőle származtatott egyenlet). Sőt, Dirac megjósolt úgynevezett megsemmisülés folyamatok (oltás) és elektron-pozitron pár. Annihilation, hogy az elektron és pozitron az ülésen eltűnnek, fordult gamma-QUANTA (fotonok). És az ütközés gamma-sugár bármilyen masszív nucleus születik egy elektron-pozitron pár.
Mindkét folyamat volt az első megfigyelni a tapasztalat 1933 ábrán 166 mutatja a pályák az elektron és a pozitron eredményeként képződött az ütközés γ-ray ólom atomok γ-sugarak áthaladó ólomlemez. A kísérletet egy expanziós kamrában elhelyezett, a mágneses mező. Ugyanez a görbületi pályák jelezve egyenlő tömegű részecskék, és a görbület különböző irányokban - ellenkező előjelű elektromos töltés.
Ábra. 166. útvonalak elektron-pozitron párokat olyan mágneses mezőben
1955-ben fedezték fel, a másik antichastitsa- antiproton (amelynek létezését is megjósolta Dirac-elmélet), és valamivel később - antineutron. Antineutron, valamint a neutron nincs elektromos töltése, de kétséget kizáróan antirészecskéi mint a folyamatban részt vevő páros megsemmisülés és neutron-antineutron.
Az a lehetőség, anti-részecskék vezetett tudósok az ötlet létrehozásának antianyag. Atomjai antianyag kell kialakítani oly módon: központjában atomok - negatív töltésű nucleus álló Antiproton- és antineutrons, és fordult a mag körül a pozitronokat. Általában, semleges atom. Ez az ötlet is kapott egy ragyogó kísérleti igazolását. 1969-ben, a proton gyorsító Serpukhov szovjet fizikus kapott antihelium nucleus atomok.
Jelenleg kísérletek során antirészecskéi szinte minden ismert elemi részecskéket.
Eredmények A fejezet. A legfontosabb dolog
Az alábbiakban a fizikai fogalmak és jelenségek. A sorozat bemutatása definíciók és a nyelv nem egyezik a sorozatot a fogalmak és m. P.
Teszteld magad
- α-szétesési reakció a következő egyenlet szemlélteti