Термоядерный синтез Физические основы ядерного синтеза Токамак Реакторная технология Перспективы термоядерной энергетики Атомные реакторы на быстрых нейтронах Корпус ядерного реактора

Термоядерный синтез Создание термоядерного реактора

Основное время эволюции звезды связано с горением водорода. При плотностях, характерных для звездных недр, горение водорода происходит при температуре (1­3)- 107К. При этих температурах требуется 10б - Ю10 лет для того, чтобы значительная часть водорода в центре звезды переработалась в гелий.

Когда температура в центральной части звезды, содержащей гелий, достигает 108 K, включается новая ядерная реакция - горение гелия. В это время плотность центрального ядра составляет (104 - 105) г/см3. Особенность реакций горения гелия заключается в том, что основная реакция 4Не + 4Не ~^8Ве -Ну. приводит к образованию неустойчивого ядра 8Be, время жизни которого ~ 10-16 с. Другие же реакции с участием двух ядер гелия происходят с поглощением энергии. Однако из-за высокой плотности ядер 4He оказывается, что прежде чем ядро 8Be снова распадется на две и- частицы, оно успевает провзаимодействовать с еще одним ядром 4Не (так называемый "тройной" а-процесс) с образованием изотопа 12C в возбужденном состоянии:

Рис.  5.

Эволюция звезды с массой, равной пяти массам Солнца

На скорость реакции 8Be + 4He существенное влияние оказывает то, что энергия Q реакции 8Ве(4Не,у)12С, равная 7.37

МэВ, располагается вблизи второго возбужденного состояния ядра 12C с энергией 7.65 МэВ. То есть реакция имеет резонансный характер, что существенно увеличивает её скорость. На Рис. 5 показано, как меняется температура поверхности и светимость звезды с М = 5М© на этапах горения водорода в центральной части, образования красного гиганта и горения гелия в центральной части. На графике нанесены интервалы времени, необходимые для перемещения от одной точки диаграммы к другой.

горения кремния происходит изменение процесса горения. Кулоновский барьер слишком велик для эффективного образования ядер

Ni непосредственно в реакции:

28Si + 28Si -»56Ni + 7(Q = 10.92 МэВ).

Рис. 6. Ядерные реакции, приводящие к синтезу элементов от гелия до германия.


На главную