Курсова работа по Физика

1. Курсова работа по Физика Тема:Термоядрен синтез Изработил:Мирослав Пламенов Драгостинов Спец.КММ Курс:1 Група:2 ФК №31133147

2. Термоядрен синтез • Термоядреният синтез (също така се употребява ядрен синтез) е вид ядрена реакция, при която две или повече атомни ядра се сливат, образувайки по-тежко ядро.

3. Реакцията се съпровожда с освобождаване или поглъщане на енергия, взависимост от масите на участващите ядра. Най-често под термоядрен синтез се разбира синтез с участието на леки ядра, при което се отделя енергия

4. Термоядреният синтез протича естествено в звездите. Повечето видове енергия на Земята са производни от енергията на термоядрения синтез на Слънцето.

5. Синтезът протича със съединяване на водородни ядра в хелиеви при високи температури.

6. Искуствено термоядрения синтез е достигнат 1950-та година в Русия от учените Игор Там и Андрей Сахаров. Уредът с който е бил постигнат термоядрения синтез е бил наречен тороидална магнитана камера или Токамак

7. Условия за синтез • 1.Температура - Реакцията на синтеза протича в задоволителна степен само при много високи температури. За да протече тя между Деуретий и Тритий са необходими над 100 милиона градуса Целзий, а за протичането и между други елементи е необходима дори и по-висока температура. Горещата плазма трябва да бъде добре изолирана от други материали, за да се избегне охлаждането и или смесването и с чужди атоми (замърсители), които ще я дестабилизират. Засега има няколко известни начина за подгряване на плазмата. Самостоятелно те не са много ефективни, но когато се комбинират се постига желаният ефект

8. Първият начин-С внасяне на ток и използване на съпротивлението на плазмата • Внасят се около 7 милион ампера (7МА) ток в плазмата. Тъй като тя има електрическо съпротивление се получава ефект, който най-лесно може да се оприличи с реотаните в електрическите печки. По този начин се добавят няколко мегавата подгряваща мощност.

9. Втори начин-Подгряване с неутрализиран лъч • Лъчи от деутериеви и тритиеви йони, ускорени чрез потенциал от 140 000 волта се внасят в плазмата. С цел да не се нарушава задържащото магнитно поле, ускорените лъчи са електрически неутрализирани. В плазмата лъчите се йонизират и бързите йони предават енергията си. Максималната достигана мощност е 21MW.

10. Водородна бомба • Водородна бомба (термоядрена бомба) е популярното име на екплозивно устройство, използващо принципа на термоядрения синтез (сливане на атомните ядра), при който се отделя огромно количество енергия. Името ѝ се дължи на това, че веществото, което се използва за синтез е някой от двата тежки изотопа на водорода - деутерий или тритий.

12. Тъй като термоядрения синтез изисква влагането на изключително количество енергия, устройството на водородната бомба включва като „детонатор“ „обикновена“ атомна бомба (т.е. такава, базирана на ядрен разпад). Задействането на устройството протича на два етапа - първо се взривява детонаторът – атомната бомба,който отделя достатъчно енергия, за да започне неконтролируема синтезна реакция, която предизвиква същинската експлозия.

13. При сливането на ядрата на леки елементи се отделя повече енергия, отколкото при ядрения разпад. Това означава, че термоядрените бомби могат да бъдат много по-мощни от "обикновените". Температурата при термоядрените реакции достига до 1,000,000,000 К - над 55 пъти температурата на слънцето в неговата вътрешност. Енергията която се отделя при изпитване на термоядрени бомби е еквивалентна на енергията отделена при избухване на няколкостотин милиона тона тротил и унищожава всичко в диаметър до 250 km.

15. Най-мощната подобна бомба е 50 мегатоновата "Цар бомба", взривена на 30 октомври1961 в съветските острови Нова Земя. Първоначално е замислена експлозия с мощност равна на мощността която би се отделила при избухване на 150,000,000,000 kg тротил, но по заповед на Никита Хрушчов е намалена на 60,000,000,000 kg, и въпреки това е била 2650 пъти по-мощна от атомната над Хирошима. Нейния облак достигнал 63 km височина като буквално издухал дъждовните облаци. Сеизмолозите по света засекли земен трус, който обиколил 3 пъти планетата преди да затихне. Като се има предвид, че бомбата е пусната от самолет и взривена на 4 km от земната повърхност.

16. Бомбата е конструирана в СССР от група физици под ръководството на академик Игор Курчатов

18. Студен термоядрен синтез • Това е процесът на ядрен синтез при стайна температура и нормално атмосферно налягане. Възможността за протичане на ядрен синтез при такива условия е дълго отричана от по-голямата част от академичните среди.

19. ,,Студеният ядрен синтез’’ под това определение е бил обявен на 23 Март 1989 година от електрохимиците • Martin Fleischmann и Stanley Pons

20. Fleischmann и Pons провеждат провеждат експеримент, при който се извършва електролиза на тежка вода с електрод от благородният метал паладий. Те установяват наличието на излишък от енергия, който не би могъл да бъде обяснен като резултат от химическа реакция. Като разрешение на този феномен те предлагат наличието на ядрени реакции. Новината за този експеримент обикаля из целия свят с надеждата за нов източник на евтина енергия.

22. Редици лаборатории по целия свят се опитват да възпроизведат експеримента, но по-голяма част не успяват. Като доказателство за наличието на ядрени реакции се използва наличието на неутрони. Нито един от научните екипи не констатира наличието на неутрони. Този факт както и факта, че изследването на термоядрения синтез като цяло с реактори от тип Токамак е погълнало десетки милиарди долари, изправят участвалите в дотогавашните изследвания учени в неудобно положение и като резултат голяма част от тях отричат напълно експериментите на Флайшман и Понс като ги обявяват за шарлатани. Голяма част от реномираните научни издания отказват да отпечатват резултати от опити и изследвания свързани с този тип процес.

23. Едва на 22/25 март 2009 година Американското Химично Сдружение провежда четиридневен симпозиум на темата „Нови технологии на енергията“ и във връзка с 20-тата годишнина от обявяването на студения ядрен синтез. На симпозиума изследователи от Центъра на космически и морски военни системи на американската армия обявяват наличието на регистрирани неутрони при подобни експерименти, като разясняват че количеството им е било малко, поради което не е било възможно за улавяне с обикновена апаратура.