Термоядерні реакції. Енергія Сонця й зір

Ядерними реакціями називають раекції штучного перетворення атомних ядер, спричинені взаємодією цих ядер між собою або з елементарними частинками. Під час ядерних реакцій виконується закон збереження енергії, імпульсу, моменту імпульсу та електричного заряду.

Ядерні реакції поділяють на реакції розпаду й реакції синтезу. Під час реакцій розпаду з більш важких ядер хімічних елементів утворюються більш легкі ядра. Під час реакцій синтезу з більш легких атомних ядер утворюються нові, більш важкі.

Ядерні реакції, як і хімічні, перебігають з поглинанням чи виділенням енергії, тобто можуть бути ендотермічними або екзотермічними.

Якщо сума мас спокою ядер до реакції більша за суму мас спокою ядер після реакції, то реакція екзотермічна; якщо сума мас спокою ядер до реакції менша за суму мас спокою ядер після реакції, то реакція ендотермічна.

Термоядерний синтез - реакція злиття легких ядер у більш важкі, що відбувається в плазмі за дуже високих температур (близько 10⁷ К) і супроводжується виділенням значної кількості енергії. Термоядерні реактори - пристрої, у яких у високотемпературній плазмі здійснюється керована термоядерна реакція синтезу легких ядер хімічних елементів (Гідрогену, Гелію) з виділенням значної кількості енергії.

Першу у світі ядерну реакцію провів англійський фізик Ернест Резерфорд. Бомбардуючи ядро атома Нітрогену альфа-частинками, він отримав ядро атома Оксигену. Ця реакція - ендотермічна (з поглинанням енергії):

¹⁴N₇ + ⁴He₂ -> ¹⁷O₈ + ¹H_1.

Термоядерні реакції є різновидом реакцій синтезу. Це реакції ядер атомів хімічних елементів, розташованих на початку Періодичної системи, що проходять у плазмі за високої температури й завжди екзотермічними.

Домашнє завдання