Что является рабочим телом в термоядерном двигателе является - АвтоКлуб Toyota
Toyota-navi.ru

АвтоКлуб Toyota
5 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что является рабочим телом в термоядерном двигателе является

Что является рабочим телом в термоядерном двигателе является

Термоя́дерный раке́тный дви́гатель (ТЯРД) — ракетный двигатель, в котором основным источником энергии являются термоядерные реакции. В настоящее время практически работающий двигатель ещё не создан, и работы над ним представляют теоретические изыскания и эксперименты на мощных исследовательских лазерных установках. Практическое значение этого двигателя крайне велико, так как в настоящее время именно в этом двигателе могут быть достигнуты предельные параметры удельного импульса и тяги на единицу веса.

На основании постановления ЦК КПСС и СМ СССР от 26.10.1965 года и приказа МОМ от 29.11.1965 года КБХА было выдано задание на проведение НИР по принципиально новой тематике — разработке ядерных ракетных двигателей (ЯРД) 11Б91 (РД0410) и 11Б92 (РД0411), предназначенных для разгона, торможения космических аппаратов и коррекции их орбиты. Благодаря минимальному молекулярному весу и термодинамическому совершенству рабочего тела — водорода и высокой температуре нагрева его в ядерном реакторе до 3000°К, этот новый тип двигателей характеризуется высокими энергетическими показателями (удельный импульс тяги составляет 910 с) и обеспечивает значительное расширение решаемых задач по освоению ближнего и дальнего космоса.

Реализация таких проектов требовала решения совершенно новых проблем — разработки высокотеплонапряженных компактных ядерных реакторов для ЯРД и освоения нового рабочего тела — водорода и связанного с этим комплекса материаловедческих вопросов.

Функции головного разработчика двигателей (включая ядерные реакторы), были возложены на КБХА.

В 1967 году был выпущен аванпроект по двигателю РД0410, в 1968 году — эскизный проект по двигателю РД0411.

Уже в 1968 году был проведен физический пуск полноразмерной модели реактора двигателя РД0410 в ФЭИ и огневое испытание «холодного» двигателя в НИИХИММАШе.

Одновременно шла разработка и изготовление в производстве более 60 моделей для газодинамической, прочностной и технологической отработки реактора.

За период отработки «холодного» двигателя в НИИХИММАШе было проведено около 250 испытаний на 30 двигателях с суммарной наработкой 169900 сек.

Впервые были отработаны отечественные ТНА с трехступенчатым водородным насосом. Впервые в КБХА был отработан надежный гибкий ротор с упруго-демпферной опорой и бустерный насосный агрегат со шнекоцентробежным насосом и гидравлической турбиной. Была получена рекордная наработка на одном насосе (с переборками) — 13338 сек.

Опыт разработки ТНА двигателя РД0410 лег в основу создания ТНА кислородно-водородного двигателя РД0120 с более высоким уровнем параметров.

Этап натурной отработки реактора начался с физического пуска на Семипалатинском ядерном полигоне в 1977 году. В течение 1978–1981 годов было проведено четыре огневых пуска реактора на газообразном водороде в диапазоне тепловых мощностей 24–63 МВт.

Результаты ОКР были отражены в акте от 23.09.1986 года с заключением, что выполненные работы являются техническим заделом для создания многорежимных ЯЭДУ.

Руководство разработкой осуществляли главный конструктор темы Г. И. Чурсин, начальник отдела В. Р. Рубинский, ведущие конструкторы темы А. И. Белогуров, Л. Н. Никитин.

Содержание

  • 1 История работ по ЛТС
  • 2 Основные теоретические характеристики двигателя
  • 3 Устройство и принцип работы ЛТЯРД
  • 4 Топливо. Термоядерные реакции. Мишени
  • 5 Преимущества перед ядерными двигателями на основе реакций деления
  • 6 Основные недостатки
  • 7 Основной комплекс базовых задач выполняемый с помощью ЛТЯРД
    • 7.1 Полёты в Солнечной системе
    • 7.2 Грузоперевозки в Солнечной системе
    • 7.3 Задачи военного характера
    • 7.4 Межзвёздные полёты автоматических зондов
  • 8 См. также
  • 9 Ссылки
  • 10 Литература

Полет на энергии синтеза

Реакция термоядерного синтеза высвобождает огромное количество энергии, именно поэтому исследователи всячески пытаются приспособить ее к двигательной системе. Корабль на энергии синтеза мог бы серьезно вывести вперед NASA в гонке за Марс. Этот тип корабля может сократить время пребывания в пути на Марс более чем на 50 %, тем самым уменьшив вредные воздействия радиации и невесомости.

Строительство космического аппарата, летящего на энергии термоядерного синтеза, будет эквивалентно разработке автомобиля на Земле, который может ехать в два раза быстрее любого другого. В ракетостроении эффективность использования топлива ракетным двигателем измеряется его удельным импульсом. Удельный импульс означает единицу тяги на единицу пропеллента, потребляемого в течение времени.

Двигатель на синтезе может обладать удельным импульсом в 300 раз большим, чем обычные химические двигатели. Обычный химический ракетный двигатель обладает импульсом примерно 1300 секунд, что означает следующее: двигатель выдает 1 килограмм тяги на 1 килограмм топлива за 1300 секунд. Ракета на синтезе может обладать импульсом в 500 000 секунд. Кроме того, ракета на синтезе будет использовать водород как топливо, а значит, сможет пополняться при прохождении через космическое пространство. Водород присутствует в атмосфере многих планет, так что все, что будет нужно космическому аппарату для заправки, это погружение в атмосферу и набор топлива.

Ракеты на синтезе могут обеспечить более длительную тягу, в отличие от химических ракет, топливо которых быстро выгорает. Считается, что движение на синтезе позволит быстро добраться в любую точку Солнечной системы и за два года осуществить поездку на Юпитер и обратно. Давайте рассмотри два текущих проекта NASA по созданию движения на синтезе.

Что является рабочим телом в термоядерном двигателе является

дП ОЕДБЧОЕЗП ЧТЕНЕОЙ Ч МЙФЕТБФХТЕ ХРПНЙОБМЙУШ РП ЛТБКОЕК НЕТЕ ФТЙ РПЮФЙ УЕТШЈЪОЩИ УРПУПВБ ДПУФЙЦЕОЙС ТЕМСФЙЧЙУФУЛЙИ УЛПТПУФЕК (0.7У Й ВПМЕЕ) У ГЕМША НЕЦЪЧЈЪДОЩИ РЕТЕМЈФПЧ ТБЪХНОЩИ УХЭЕУФЧ ЙМЙ БЧФПНБФЙЮЕУЛЙИ ЪПОДПЧ.

Читать еще:  Характеристика двигателя форд транзит 155 л с
йНРХМШУОЩК ФЕТНПСДЕТОЩК ТБЛЕФОЩК ДЧЙЗБФЕМШ [1].

лБРУХМЩ ФЕТНПСДЕТОПЗП ФПРМЙЧБ, ОБРТЙНЕТ, ДЕКФЕТЙДБ МЙФЙС-6 (ТЕБЛГЙЙ D+T= 4 He+n Й 2 3 He= 4 He+2p ЙУЛМАЮЙН ЙЪ-ЪБ РТБЛФЙЮЕУЛПЗП ПФУХФУФЧЙС Ч РТЙТПДЕ ФТЙФЙС Й МЈЗЛПЗП ЗЕМЙС) ЙНРХМШУОП ОБЗТЕЧБАФУС («РПДЦЙЗБАФУС»), ОБРТЙНЕТ, ОЕКФТБМЙЪПЧБООЩНЙ РХЮЛБНЙ ЬОЕТЗЙЮОЩИ ЮБУФЙГ ДП УПФЕО НМО. ЗТБДХУПЧ, Б РТПДХЛФЩ ФЕТНПСДЕТОПК ТЕБЛГЙЙ (D+ 6 Li=2 4 He) ЙУФЕЛБАФ Ч РТПУФТБОУФЧП ЮЕТЕЪ НБЗОЙФОПЕ УПРМП УП УЛПТПУФША ДП 0.08У. пДОБЛП ОЕФТХДОП ПГЕОЙФШ ЮЙУМП гЙПМЛПЧУЛПЗП ДМС ПДОПУФПТПООЕЗП РЕТЕМЈФБ, ЧЛМАЮБАЭЕЗП ХУЛПТЕОЙЕ ДП УЛПТПУФЙ 0.7У Й ФПТНПЦЕОЙЕ ДП «ОХМЕЧПК» УЛПТПУФЙ — НЙОЙНХН

10 10 Й НБУУХ ФПРМЙЧБ

10 12 ФПОО, ЮФП РТЙ УПДЕТЦБОЙЙ МЙФЙС-6 Ч ЪЕНОПК ЛПТЕ

10 -7 РПФТЕВХЕФ РЕТЕТБВПФБФШ ЧУЕ НБФЕТЙЛЙ ъЕНМЙ ОБ ЗМХВЙОХ Ч ОЕУЛПМШЛП ЛЙМПНЕФТПЧ. й ЬФП ФПМШЛП ОБ ПДЙО ПДОПУФПТПООЙК РЕТЕМЈФ (ТЙУ.1Б).

рТСНПФПЮОЩК ФЕТНПСДЕТОЩК ДЧЙЗБФЕМШ [2].

оБВЕЗБАЭЙЕ РТПФПОЩ НЕЦЪЧЈЪДОПК РМБЪНЩ ЖПЛХУЙТХАФУС ТБУРПМПЦЕООПК ЧРЕТЕДЙ ОБ 100. 300 ФЩУ. ЛН НБЗОЙФОПК МЙОЪПК ДЙБНЕФТПН РПТСДЛБ 10 ФЩУ. ЛН (ЮЕН ЦЕ ЕЈ ДЕТЦБФШ?) Ч РТПМЈФОЩК ФЕТНПСДЕТОЩК ТЕБЛФПТ. пДОБЛП ФТЕВХЕНПЕ ДБЧМЕОЙЕ Ч ОЈН, ЛБЛ НЙОЙНХН, РПТСДЛБ 10 НЙММЙБТДПЧ (!) БФНПУЖЕТ РТЙ ФЕНРЕТБФХТЕ Ч НЙММЙБТДЩ ЗТБДХУПЧ, ЮФП ФЕИОЙЮЕУЛЙ УПЧЕТЫЕООП ОЕТЕБМШОП (ТЙУ.1В).

жПФПООЩК (НЕЪПООЩК) ДЧЙЗБФЕМШ [3].

рТЙ ТЕБЛГЙЙ РТПФПО-БОФЙРТПФПО РПСЧМСАФУС ЬОЕТЗЙЮОЩЕ ОЕКФТБМШОЩК Й ЪБТСЦЕООЩЕ pi-НЕЪПОЩ. рПИПЦЕ, ЮФП РТЙ ФБЛПК ТЕБЛГЙЙ Ч НБЗОЙФОПН УПРМЕ НПЦОП ПТЗБОЙЪПЧБФШ ОБРТБЧМЕООПЕ ЙУФЕЮЕОЙЕ ЪБТСЦЕООЩИ РЙПОПЧ У ЬЖЖЕЛФЙЧОПК УЛПТПУФША ЙУФЕЮЕОЙС ПЛПМП 0.7У. пДОБЛП лрд РТПЙЪЧПДУФЧБ БОФЙРТПФПОПЧ Ч ОБУФПСЭЕЕ ЧТЕНС ОЕ РТЕЧЩЫБЕФ 10 -2 (РТЙ УФПМЛОПЧЕОЙЙ ЧУФТЕЮОЩИ РХЮЛПЧ ЬМЕЛФТПОПЧ Й РПЪЙФТПОПЧ У ЬОЕТЗЙЕК

30 зЬЧ) Й ДМС РТПЙЪЧПДУФЧБ ФТЕВХЕНЩИ ОБ ПДЙО РЕТЕМЈФ РПТСДЛБ 1000 ФПОО БООЙЗЙМСГЙПООПЗП ФПРМЙЧБ РТЕДЕМШОПК РП ФЕРМПЧПНХ ЪБЗТСЪОЕОЙА ЪЕНОПК ЬОЕТЗЕФЙЛЕ (

10 14 чФ) РПФТЕВПЧБМПУШ ВЩ ОЕУЛПМШЛП ФЩУСЮЕМЕФЙК. лТПНЕ ФПЗП, ЦЕУФЛПЕ (

70 нЬЧ) ЙЪПФТПРОПЕ ЗБННБ-ЙЪМХЮЕОЙЕ ПФ ТБУРБДБ ОЕКФТБМШОЩИ РЙПОПЧ НПЭОПУФША 10 13 . 10 14 чФ ФТЕВХЕФ ОЕРТЙЕНМЕНПК НБУУЩ gamma-ЪБЭЙФЩ ПВНПФПЛ, ЬЛЙРБЦБ Й ФПРМЙЧБ. рПЛБ ОЕСУОП ФБЛЦЕ, ЛБЛ ВЕЪПРБУОП ХДЕТЦЙЧБФШ БОФЙЧЕЭЕУФЧП ОБ ВПТФХ.

лБЪБМПУШ ВЩ, ЮФП УЙФХБГЙС РПЮФЙ ВЕЪОБДЈЦОБС. фЕН ОЕ НЕОЕЕ, ОЕУЛПМШЛП ДЕУСФЙМЕФЙК ОБЪБД, ЕЭЈ Ч ДЕФУФЧЕ, БЧФПТ ТБУУНБФТЙЧБМ ЧПЪНПЦОПУФШ ХУЛПТЕОЙС НЕЦЪЧЈЪДОПЗП ЛПУНЙЮЕУЛПЗП ЛПТБВМС (нлл) У РПНПЭША ОЕКФТБМШОПЗП РХЮЛБ ТЕМСФЙЧЙУФУЛЙИ ЪБТСЦЕООЩИ ЮБУФЙГ, ПФТБЦБЕНЩИ НБЗОЙФОЩН РПМЕН ХУЛПТСЕНПЗП нлл Й УФБВЙМЙЪЙТПЧБООПЗП У РПНПЭША УВТБУЩЧБЕНЩИ У нлл НБЗОЙФОЩИ МЙОЪ (нм) ЙЪ УЧЕТИРТПЧПДОЙЛБ У РПУФЕРЕООП — РП НЕТЕ РТПДПМШОПЗП «ТБУРПМЪБОЙС» нм Й РТПЗТБННОПЗП ЙЪНЕОЕОЙС ЬОЕТЗЙЙ ЮБУФЙГ РХЮЛБ — ОБТБУФБАЭЙН ФПЛПН (ТЙУ.2). пДОБЛП ПЦЙДБЕНБС ФЕНРЕТБФХТБ нм ПФ ОБЗТЕЧБ ЮБУФЙГБНЙ ОБВЕЗБАЭЕК НЕЦЪЧЈЪДОПК УТЕДЩ УПУФБЧЙМБ ВЩ 15. 40л Й ВЩМБ ВЩ УХЭЕУФЧЕООП ЧЩЫЕ ЬЛУРМХБФБГЙПООП ДПРХУФЙНПК ДМС УХЭЕУФЧПЧБЧЫЙИ ФПЗДБ НЕФБММЙЮЕУЛЙИ УЧЕТИРТПЧПДОЙЛПЧ. уЕКЮБУ ЦЕ, У ПФЛТЩФЙЕН ЧЩУПЛПФЕНРЕТБФХТОЩИ УЧЕТИРТПЧПДОЙЛПЧ (чфур) У ЛТЙФЙЮЕУЛПК ФЕНРЕТБФХТПК ВПМЕЕ 90л Й ДПРХУФЙНПК РМПФОПУФША ФПЛБ РТЙ ф approx 15. 40л ДМС ФПОЛЙИ РМЈОПЛ РПТСДЛБ 1. 2 И 10 8 б/УН 2 НПЦОП ХЦЕ ТБУУНПФТЕФШ ЧПЪНПЦОПУФШ РЕТЕДБЮЙ ФСЗПЧПЗП ЙНРХМШУБ ОБ нлл.

дПРХУФЙН, ЮФП ЬМЕЛФТПУФБФЙЮЕУЛЙК ХУЛПТЙФЕМШ НПЭОПУФША РПТСДЛБ 10 15 чФ, ТБУРПМПЦЕООЩК ЪБ ПТВЙФПК рМХФПОБ Й ЪБРЙФЩЧБЕНЩК ПФ РЕТЕДБАЭЕК ЖБЪЙТПЧБООПК БОФЕООПК ТЕЫЈФЛЙ (жбт), ОБИПДСЭЕКУС ЧВМЙЪЙ ПТВЙФЩ ъЕНМЙ, УПЪДБЈФ ОЕКФТБМЙЪПЧБООЩК ЬМЕЛФТПОБНЙ РХЮПЛ РТПФПОПЧ У ЬОЕТЗЙЕК ПФ 0.4 ДП 1.8 зЬЧ, ТБУФХЭЕК УП УЛПТПУФША нлл ФБЛЙН ПВТБЪПН, ЮФП ЬОЕТЗЙС РПРБДБАЭЙИ ОБ нлл РТПФПОПЧ РТЙНЕТОП РПУФПСООБ Й ТБЧОБ 0.4 зЬЧ ЙМЙ V approx 0.7У. ьНЙФФБОУ (РТПЙЪЧЕДЕОЙЕ БРЕТФХТЩ РХЮЛБ ОБ ЕЗП ХЗМПЧХА ТБУИПДЙНПУФШ) ДМС ОЕЛПФПТЩИ ФЙРПЧ ХУЛПТЙФЕМЕК (РТПЕЛФ дьмуй) УПУФБЧЙФ РПТСДЛБ 10 -8 Н И ТБД, ЮФП ЗБТБОФЙТХЕФ РТЙ БРЕТФХТЕ ЬМЕНЕОФБТОПЗП РХЮЛБ РТЙНЕТОП 100 НН Й ЕЗП ФПЛЕ ДП 10 НЛб «РПРЕТЕЮОХА» ФЕНРЕТБФХТХ РМБЪНЩ РХЮЛБ РПТСДЛБ 1л.

пДОБЛП РТЙ ЙУРПМШЪПЧБОЙЙ ПВЩЮОПК ЬМЕЛФТПООП-РТПФПООПК РМБЪНЩ ФПЛЙ Ч РМБЪНЕ, ЧПЪОЙЛБАЭЙЕ РТЙ РТПИПЦДЕОЙЙ РМБЪНПК нм, УЙМШОП ЙУЛБЦБАФ НБЗОЙФОПЕ РПМЕ нм. лТПНЕ ФПЗП, ХФЕЮЛБ «ВЩУФТЩИ» ЬМЕЛФТПОПЧ ИЧПУФБ НБЛУЧЕММПЧУЛПЗП ТБУРТЕДЕМЕОЙС ЙЪ УЙУФЕНЩ нм УПЪДБУФ РПМПЦЙФЕМШОЩК РПФЕОГЙБМ РХЮЛБ РПТСДЛБ 20 kT/Е, ЮФП У ХЮЈФПН ЪБНЕФОПЗП ОБЗТЕЧБ ФБЛПК РМБЪНЩ ЪБ УЮЈФ ЧЪБЙНПДЕКУФЧЙС У НЕЦЪЧЈЪДОПК УТЕДПК ФТЕВХЕФ НБУУЩ УЙУФЕНЩ нм, ЛПФПТБС РПИПЦЕ ПЛБЦЕФУС ОЕРТЙЕНМЕНП ВПМШЫПК. ьФЙ ЬЖЖЕЛФЩ ЧЩОХЦДБАФ ЙУРПМШЪПЧБФШ «РМБЪНХ» ЙЪ ФСЦЕМЩИ ЮБУФЙГ, ЛПФПТЩЕ ОЕФТХДОП РПМХЮБФШ — ОБРТЙНЕТ, ЙЪ РПМПЦЙФЕМШОП Й ПФТЙГБФЕМШОП ЪБТСЦЕООЩИ ЙПОПЧ ДЕКФЕТЙС, РТЙЮЈН РПМПЦЙФЕМШОЩЕ ЙПОЩ — ЗПМЩЕ СДТБ ДЕКФЕТЙС — РПМХЮБАФУС РХФЈН «ПВДЙТЛЙ», ОБРТЙНЕТ, ОБ ЖПМШЗЕ, ХУЛПТЕООЩИ ПФТЙГБФЕМШОЩИ ДЕКФПОПЧ. фЕН ОЕ НЕОЕЕ, ЛПЬЖЖЙГЙЕОФ ЙПО-ЙПООПК ТЕЛПНВЙОБГЙЙ ЧПДПТПДБ (ДЕКФЕТЙС) ОБУФПМШЛП ЧЕМЙЛ, ЮФП ДБЦЕ РТЙ ОБЮБМШОПК ЛПОГЕОФТБГЙЙ РТЙНЕТОП 1. 2 РБТ ЙПОПЧ ОБ УН 3 (ЮФП УППФЧЕФУФЧХЕФ Dрхюлб approx 50 ЛН) РХЮПЛ РТЙ ОЕУЛПМШЛЙИ ЛЕМШЧЙОБИ ОЕ РТПУХЭЕУФЧХЕФ Й ОЕУЛПМШЛЙИ УХФПЛ. чЩИПД, ПДОБЛП, ЧЙДЙФУС Ч ФПН, ЮФП РПМПЦЙФЕМШОЩН («ЗПМЩН») ДЕКФПОБН РТЙДБЈФУС ДПРПМОЙФЕМШОБС РТПДПМШОБС УЛПТПУФШ (ОБРТЙНЕТ, ТБЪМЙЮОПК ЬОЕТЗЙЕК ДЕКФПОПЧ ДП «ПВДЙТЛЙ») ПФОПУЙФЕМШОП ПФТЙГБФЕМШОЩИ, Б ЮФПВЩ ОЕ ЧПЪОЙЛБМП ФПЛБ РХЮЛБ ЙМЙ ЬМЕЛФТПУФБФЙЮЕУЛПЗП РПМС — РПМПЧЙОЕ «ЗПМЩИ» ДЕКФПОПЧ РТЙДБЈФУС УЛПТПУФШ +V, Б РПМПЧЙОЕ -V, ЗДЕ V

10 7 Н/УЕЛ. рТБЧДБ, РТЙ ЬФПН РХЮПЛ РПУФЕРЕООП ОБЗТЕЧБЕФУС, ОП ЕЗП ФЕНРЕТБФХТБ ЧТСД МЙ РТЕЧЩУЙФ 50. 100л (РП мБОДБХ, 1936 З.), ЮФП НПЦОП УЮЙФБФШ РТЙЕНМЕНЩН. дЕКУФЧЙФЕМШОП, ДБЧМЕОЙЕ P=nkT ЙМЙ рТЙ Dрхюлб = 50 ЛН Й РХФЙ ТБЪЗПОБ нлл Ч 4И10 12 ЛН (0.4 УЧ.ЗПДБ) УЙМБ ДБЧМЕОЙС F=1.4×10 -15 x5x10 4 x4x10 15 =28×10 4 H ЙМЙ 28 Ф. фПЗДБ РТЙ ХДЕМШОПК РТПЮОПУФЙ УЙМПЧПЗП НБФЕТЙБМБ нм Ч 200 ЛН НБУУБ ЛПОУФТХЛГЙК УЙУФЕНЩ н УПУФБЧЙФ 20. 25 ФПОО, ИПФС НПЦОП ПЦЙДБФШ Й ЧФТПЕ ВПМШЫЕК НБУУЩ. бОБМПЗЙЮОЩЕ ПГЕОЛЙ УДЕМБЕН Й ДМС ФПЛПЧПК ЮБУФЙ нм. рТЙ ВПЛПЧПК УЛПТПУФЙ ЮБУФЙГЩ РХЮЛБ Ч 250 Н/УЕЛ (ЮФП РТБЛФЙЮЕУЛЙ ЧФТПЕ ВПМШЫЕ РПРЕТЕЮОПК УПУФБЧМСАЭЕК УТЕДОЕК ФЕРМПЧПК УЛПТПУФЙ ДЕКФПОПЧ РТЙ 1л) ЧТЕНС ДТЕКЖБ ПФ ПУЙ РХЮЛБ ЪБ РТЕДЕМЩ УЙУФЕНЩ нм

Читать еще:  Что делать если в машине горит сигнализатор двигатель

200 УЕЛ, РТПДПМШОБС УЛПТПУФШ ЮБУФЙГЩ — 2И10 5 ЛН/УЕЛ Й ФТЕВХЕНПЕ ЖПЛХУОПЕ ТБУУФПСОЙЕ нм

40 НМО. ЛН. дМС ДЕКФПОПЧ У ЬОЕТЗЙЕК 0.8. 3.5 зЬЧ Й Dнм=100 ЛН ФТЕВХЕНЩК ФПЛ Ч нм ПФ

500 б. фПЗДБ НБУУБ чфур ПДОПК

рТЙ ЮЙУМЕ нм = 10 5 ПВЭБС НБУУБ УЧЕТИРТПЧПДОЙЛПЧ

75 ФПОО. оЕПВИПДЙНП МЙЫШ ПФНЕФЙФШ ОЕПРТЕДЕМЈООПУФШ ЧПЪДЕКУФЧЙС ОБ ЛПОУФТХЛГЙА Й чфур нм ОБВЕЗБАЭЙИ У ПЛПМПУЧЕФПЧПК УЛПТПУФША ЮБУФЙГ НЕЦЪЧЈЪДОПК РЩМЙ (ТБЪНЕТПН, ЛБЛ УЮЙФБЕФУС, ПФ 0.01 ДП 0.2 НЛ). фБЛЙН ПВТБЪПН, НБУУБ УЙУФЕНЩ нм ЧТСД МЙ РТЕЧЩУЙФ 100 Ф (РТБЧДБ, Ч ЛПОГЕ ХЮБУФЛБ ХУЛПТЕОЙС ЪБ УЮЈФ ТПУФБ ФЕНРЕТБФХТЩ ФЕРМПЧБС УЛПТПУФШ ЮБУФЙГ УХЭЕУФЧЕООП ЧПЪТБУФЈФ, ОП У ХЮЈФПН ТЕМСФЙЧЙУФУЛЙИ ЬЖЖЕЛФПЧ ФТЕВХЕНПЕ НБЛУЙНБМШОПЕ ТБУУФПСОЙЕ НЕЦДХ нм Й ФПЛ Ч ОЙИ НПЦОП УЮЙФБФШ ОЕЙЪНЕООЩНЙ), Б У ХЮЈФПН НБУУЩ нлл approx 100 Ф Й УЙУФЕНЩ ФПТНПЦЕОЙС (ЕЈ НБФЕТЙБМ ЙУРПМШЪХЕФУС Ч ЛБЮЕУФЧЕ УФТПР ХУФТПКУФЧБ УВТПУБ РХФЕЧЩИ нм Й ЖПЛХУЙТХАЭЕК нм нлл)

100. 150 Ф УФБТФПЧБС НБУУБ нлл УПУФБЧЙФ 300. 350 Ф, ЮФП РТЙ ПЗТБОЙЮЕООПН ЧПЪНПЦОПУФСНЙ ЮЕМПЧЕЮЕУЛПЗП ПТЗБОЙЪНБ УФБТФПЧПН ХУЛПТЕОЙЙ Ч 2g РПФТЕВХЕФ ОБЮБМШОПК НПЭОПУФЙ ХУЛПТЙФЕМС 5И10 14 чФ (ЧДЧПЕ НЕОШЫЕ НБЛУЙНБМШОПК) У РПУФЕРЕООЩН ХЧЕМЙЮЕОЙЕН ДП 10 15 чФ, ПВЕУРЕЮЙЧБАЭЙН ЛПОЕЮОПЕ ХУЛПТЕОЙЕ нлл РТЙНЕТОП 0.5g. нПЦОП ОБДЕСФШУС, ЮФП УПЮЕФБОЙЕ ФБЛПЗП ХУЛПТЕОЙС Й ДЙУФБОГЙЙ ТБЪЗПОБ Ч 0.4 УЧЕФПЧПЗП ЗПДБ ВХДЕФ ДПУФБФПЮОП ДМС ДПУФЙЦЕОЙС УЛПТПУФЙ нлл

0.7 УЛПТПУФЙ УЧЕФБ ЙМЙ, У ХЮЈФПН ТЕМСФЙЧЙУФУЛПЗП УЦБФЙС ЧТЕНЕОЙ, УПВУФЧЕООБС УЛПТПУФШ нлл УПУФБЧЙФ РТЙНЕТОП УЛПТПУФШ УЧЕФБ.

рТПВМЕНЩ ТБДЙБГЙПООПЗП ЧПЪДЕКУФЧЙС ОБ ЬЛЙРБЦ Й БРРБТБФХТХ ЗБМБЛФЙЮЕУЛПЗП ЛПУНЙЮЕУЛПЗП ЙЪМХЮЕОЙС (злй) НПЗХФ ВЩФШ ТЕЫЕОЩ УПЪДБОЙЕН ЧПЛТХЗ ФПТППВТБЪОПЗП нлл НБЗОЙФОПЗП РПМС. нБЛУЙНБМШОП ДПРХУФЙНЩН РП НЕИБОЙЮЕУЛПК РТПЮОПУФЙ нлл НПЦОП УЮЙФБФШ РПМЕ ПЛПМП 10 фМ (ФПЛ РП ПВЫЙЧЛЕ нлл

10 8 б РТЙ D=30Н Й d=4Н), ПФУЕЛБАЭЙЕ РТПФПОЩ злй У ЬОЕТЗЙЕК ДП 10 зЬЧ, ЮФП ПВЕУРЕЮЙЧБЕФ ВЕЪПРБУОХА (ДБЦЕ У ХЮЈФПН ВПМШЫЕК ЬОЕТЗЙЙ ОБВЕЗБАЭЙИ ОБ ДЧЙЗБАЭЙКУС нлл ЮБУФЙГ злй) ДМС ЮЕМПЧЕЛБ Й ВПТФПЧЩИ ЛПНРШАФЕТПЧ ДПЪХ РПТСДЛБ 0.1 ВЬТ/ЗПД. ьФП ЦЕ РПМЕ ПФТБЦБЕФ УЖПЛХУЙТПЧБООЩЕ ОБ ОЕЗП ХУФТПКУФЧПН УВТПУБ нм ЮБУФЙГЩ ХУЛПТСАЭЕЗП нлл РХЮЛБ, УПЪДБЧБС ФСЗПЧПЕ ХУЙМЙЕ.

лТПНЕ ФПЗП, ОБВЕЗБАЭЙЕ У ПЛПМПУЧЕФПЧПК УЛПТПУФША ОЕКФТБМШОЩЕ БФПНЩ (Й РЩМЙОЛЙ) НЕЦЪЧЈЪДОПК УТЕДЩ ОЕПВИПДЙНП ЙПОЙЪПЧБФШ «ПВДЙТЛПК» ОБ ОЕУЛПМШЛЙИ РПУМЕДПЧБФЕМШОП ТБУРПМПЦЕООЩИ ФПОЛЙИ (0.1. 1НЛ) НЕФБММЙЮЕУЛЙИ ЙМЙ ХЗМЕТПДОЩИ ЖПМШЗБИ Й ПФЛМПОСФШ ПФ нлл ЬМЕЛФТЙЮЕУЛЙН РПМЕН (ЛБЛ Й НБЗОЙФОЩН РПМЕН ТБДЙБГЙПООПК ЪБЭЙФЩ), Б ДМС ПВЕУРЕЮЕОЙС ДПРХУФЙНПК ДПЪЩ ОЕКФТПООПЗП ПВМХЮЕОЙС ТБУРПМБЗБФШ ПВДЙТПЮОЩЕ ЖПМШЗЙ ОБ ХДБМЕОЙЙ РТЙНЕТОП 3 ЛН ОБ ЬМЕЛФТПУФБФЙЮЕУЛЙ РПДДЕТЦЙЧБЕНПК ЛПОУФТХЛГЙЙ.

й, ОБЛПОЕГ, РПУМЕДОЙК ЬФБР РЕТЕМЈФБ — ФПТНПЦЕОЙЕ, ПУХЭЕУФЧМСЕНПЕ РХФЕН ЧЪБЙНПДЕКУФЧЙС У НЕЦЪЧЈЪДОПК РМБЪНПК У ЛПОГЕОФТБГЙЕК РТЙНЕТОП 0.03 РТПФПОБ/УН 3 ЬМЕЛФТЙЮЕУЛЙ ЪБТСЦЕООПК (ПФ 50 НМО. ч ОБ 0.7У ДП РТЙНЕТОП 10 Лч ОБ НЙОЙНБМШОП ЬЖЖЕЛФЙЧОПК ДМС ФПТНПЦЕОЙС УЛПТПУФЙ) РПУФПСООП ТЕЗЕОЕТЙТХЕНПК Й ТБУЛЙОХФПК ГЕОФТПВЕЦОЩНЙ УЙМБНЙ НЕФБММЙЪЙТПЧБООПК УЕФЛЙ, УЛТЕРМЈООПК У нлл (ТЙУ.3). рП ПГЕОЛБН, РТЙ ФБЛПК ЛПОГЕОФТБГЙЙ Й ХДЕМШОПК РТПЮОПУФЙ НБФЕТЙБМБ УЕФЛЙ ПЛПМП 200 ЛН (Б УЕКЮБУ БТБНЙДОЩЕ ЧПМПЛОБ ЙНЕАФ РПЮФЙ ЧДЧПЕ ВПМЕЕ ЧЩУПЛХА ХДЕМШОХА РТПЮОПУФШ РТЙ ДПУФБФПЮОПК ТБДЙБГЙПООПК УФПКЛПУФЙ, Б ХЗМЕТПДОЩЕ ОБОПФТХВЛЙ — ОБ РПТСДПЛ ВПМШЫХА) ОБЮБМШОПЕ ФПТНПЦЕОЙЕ УПУФБЧЙФ 1. 1.5 Н/У 2 , Б ЧТЕНС ФПТНПЦЕОЙС ДП УЛПТПУФЙ РПТСДЛБ 1. 2 ФЩУ. ЛН/УЕЛ (ВЕЪ ХЮЈФБ ЪПОЩ уФТЕНЗТЕОБ ПЛПМП ЪЧЕЪДЩ ОБЪОБЮЕОЙС Й ЕЈ ЪЧЈЪДОПЗП ЧЕФТБ) — ПЛПМП 10 МЕФ. рТБЧДБ, ЧПЪДЕКУФЧЙЕ НЕЦЪЧЈЪДОЩИ РЩМЙОПЛ ОБ НБФЕТЙБМ УЕФЛЙ НПЦЕФ РТЙЧЕУФЙ Л ФПЛХ ХФЕЮЛЙ ЬМЕЛФТПОПЧ ДП 30б (ИПФС, РПИПЦЕ, ВХДЕФ РПТСДЛБ ОБ ФТЙ НЕОШЫЕ), ЮФП ОБ ПЛПМПУЧЕФПЧЩИ УЛПТПУФСИ РПФТЕВХЕФ ХУФТПКУФЧБ ЛПНРЕОУБГЙЙ ХФЕЮЕЛ Ч ЧЙДЕ ПВДЙТБАЭЕК ЧУФТЕЮОЩЕ ОЕКФТБМШОЩЕ БФПНЩ РМЕОЛЙ (ЖПМШЗЙ) У D=0.3. 1 ЛН Й РПНЕЭЈООПК Ч ПВНПФЛХ ЙЪ чфур, УПЪДБАЭЕК НБЗОЙФОПЕ РПМЕ У ГЕМША ЪБЛТХФЛЙ Й РПЗМПЭЕОЙС ПВПДТБООЩИ ЬМЕЛФТПОПЧ ЬФПК ЦЕ ЖПМШЗПК, РПУЛПМШЛХ ТЕБМШОПК НПЭОПУФЙ СДЕТОПК ВПТФПЧПК ЬОЕТЗПХУФБОПЧЛЙ нлл (

1 нчФ) СЧОП ОЕ ИЧБФЙФ ДМС ЛПНРЕОУБГЙЙ ХФЕЮЕЛ. фТЕВХЕНБС ЦЕ ДМС ПЛПОЮБФЕМШОПЗП ФПТНПЦЕОЙС нлл Й НБОЕЧТЙТПЧБОЙС ЕЗП Ч РМБОЕФОПК УЙУФЕНЕ ОБЪОБЮЕОЙС У РПНПЭША ЙНРХМШУОЩИ ФЕТНПСДЕТОЩИ тд (ОБРТЙНЕТ, ОБ D+ 3 He, РПУЛПМШЛХ ФТЕВХЕНБС НБУУБ ФПРМЙЧБ УПУФБЧЙФ МЙЫШ ДЕУСФПЛ ФПОО) НПЭОПУФШ ХУЛПТЙФЕМЕК РПДЦЙЗБ РПТСДЛБ 100 нчФ ЧПЪНПЦОБ МЙЫШ РТЙ ЙУРПМШЪПЧБОЙЙ ЮБУФЙ ЬОЕТЗЙЙ ФЕТНПСДЕТОЩИ НЙЛТПЧЪТЩЧПЧ.

фБЛЙН ПВТБЪПН, НПЦОП ХЧЕТЕООП УЛБЪБФШ, ЮФП НЙОЙНБМШОБС НПЭОПУФШ, ОЕПВИПДЙНБС ДМС ПУХЭЕУФЧМЕОЙС ТЕЗХМСТОЩИ (ДЧБ-ФТЙ Ч ЗПД) НЕЦЪЧЈЪДОЩИ ТЕМСФЙЧЙУФУЛЙИ ПДОПУФПТПООЙИ РЕТЕМЕФПЧ, УПУФБЧЙФ

10 15 чФ, ЮФП НЙОЙНХН ОБ РПТСДПЛ ВПМШЫЕ ДПРХУФЙНПК ДМС ОБЪЕНОПК ЬОЕТЗЕФЙЛЙ РП ФЕРМПЧПНХ ЪБЗТСЪОЕОЙА. еДЙОУФЧЕООП ТЕБМШОЩК УРПУПВ ПВЕУРЕЮЙФШ ФБЛХА НПЭОПУФШ — БУФТПЙОЦЕОЕТОПЕ ЙУРПМШЪПЧБОЙЕ ПФТБВПФБЧЫЙИ ОБ ЗЕПУФБГЙПОБТОПК ПТВЙФЕ (РП ЪБРБУБН ТБВПЮЕЗП ФЕМБ ьтд ПТЙЕОФБГЙЙ) УПМОЕЮОЩИ ЛПУНЙЮЕУЛЙИ ЬМЕЛФТПУФБОГЙК (ульу), ТБЪНЕЭЈООЩИ Ч ПВМБУФЙ мБЗТБОЦБ L1 УЙУФЕНЩ уПМОГЕ-ъЕНМС, ДМС РЙФБОЙС РЕТЕДБАЭЕК жбт Й, ДБМЕЕ, ХУЛПТЙФЕМС (ТЙУ.4).

оЕФТХДОП ПГЕОЙФШ, ЮФП РТЙ ЗПДПЧПН РТПЙЪЧПДУФЧЕ ульу 10 11 . 10 12 чФ ОБ УПЪДБОЙЕ УЙУФЕНЩ, ПВЕУРЕЮЙЧБАЭЕК НЕЦЪЧЈЪДОЩЕ РЕТЕМЈФЩ, ХКДЈФ РПТСДЛБ 1. 10 ФЩУ. МЕФ. оЕ ФБЛ ХЦ НОПЗП РП УТБЧОЕОЙА У НЙММЙПООПМЕФОЕК ЙУФПТЙЕК ВПМЕЕ-НЕОЕЕ ТБЪХНОПЗП ЮЕМПЧЕЮЕУФЧБ.

Читать еще:  Что будет с двигателем авто если его перегреть

фБЛЙН ПВТБЪПН, ГЙЧЙМЙЪБГЙС, ПЧМБДЕЧЫБС «УПМОЕЮОП»-ЛПУНЙЮЕУЛПК ЬОЕТЗЕФЙЛПК, УРПУПВОБ ОЕ ФПМШЛП Л ЙОЖПТНБГЙПООЩН ЛПОФБЛФБН У ДТХЗПК ГЙЧЙМЙЪБГЙЕК ОБ НЕЦЪЧЈЪДОЩИ (Й ДБЦЕ ОБ НЕЦЗБМБЛФЙЮЕУЛЙИ) ТБУУФПСОЙСИ, ОП Й Л ПДОПУФПТПООЕНХ НБФЕТЙБМШОПНХ ЛПОФБЛФХ.

мЙФЕТБФХТБ

1. б.вБЗТПЧ, н.уНЙТОПЧ. «21 ЧЕЛ: УФТПЙН ЪЧЕЪДПМЕФ». н.,ъОБОЙЕ.,1991., ЧЩР.4.

2. ч.вХТДБЛПЧ, а.дБОЙМПЧ «тБЛЕФЩ ВХДХЭЕЗП», н., ьОЕТЗПБФПНЙЪДБФ, 1991.

3. е.ъЕОЗЕТ «л НЕИБОЙЛЕ ЖПФПООЩИ ТБЛЕФ» н.,ййм.,1958.

Практика

Где энергия, там и оружие. Во время холодной войны СССР и США разработали термоядерные (или водородные) бомбы. Это самое разрушительное оружие, созданное человечеством, в теории оно может уничтожить Землю.

Как раз температура и является основным препятствием использовать термоядерную энергию на практике. Не существует материалов, которые смогут удержать такую температуру и не расплавиться.

Но выход есть, можно удерживать плазму благодаря сильному магнитному полю. В специальных устройствах токамаках плазму могут удержать в форме бублика огромные мощные магниты.

Термоядерная электростанция безопасна, экологически чиста и очень экономична. Она может решить все энергетические проблемы человечества. Дело за малым — научиться строить термоядерные электростанции.

Испытания термоядерного оружия

Первые испытания термоядерного оружия был проведены Соединенными Штатами Америки 1 ноября 1952 года. Заряд был взорван на атолле Эниветок в Тихом океане. Это была не бомба, а лабораторный образец, который внешне походил на некое сооружение. А вот первая готовая водородная бомба была испытана – бомба РДС-6, сделанная в СССР. Испытания устройства готового к использованию проводились на полигоне в Семипалатинске 12 августа 1953 года.

Самой крупной водородной обмой, которую испытывали, была водородная 50-мгатонная бомба, которую называют «царь-бомба». Ее испытание проводили на полигоне, расположенном на архипелаге Новая Земля 30 октября 1961 года. Первоначально планировалось испытывать 100-мегатонную бомбу, но потом было решено вполовину уменьшить мощность испытуемого оружия. Бомбу взорвали на высоте 4 километров, после чего взрывная волна обогнула земной шар три раза. Испытания прошли успешно, но оружие не было взято на вооружение, зато эти испытания дали понять Америке, что Советский Союз может создавать термоядерные бомбы любого мегатоннажа.

Общая внутренняя потенциальная энергия свободных частиц больше, чем потенциальная энергия этих же частиц в условиях, когда они образуют ядро атома, т. е. связаны между собой ядерными силами.

Разность между этими величинами называется энергией связи ядра и численно равняется работе, которую надо совершить внешними силами, чтобы разъединить эти частицы, т. е. разрушить ядро (эта работа переходит в потенциальную энергию свободных частиц, поэтому их общая энергия больше).

Отсюда следует, что при образовании ядра атома из свободных частиц — протонов и нейтронов или при укрупнении ядер легких элементов должна выделяться энергия связи, весьма значительная по величине.

Однако для осуществления подобных реакций частицы надо предварительно (преодолевая силы электростатического отталкивания между протонами) сблизить на расстояние радиуса действия ядерных сил.

Сближение на такое расстояние возможно, например, при соударении частиц с высокой кинетической энергией.

Однако решение, например, задачи укрупнения ядра путем обстрела его частицами с достаточно высокой кинетической энергией не будет экономичным вследствие очень малой вероятности таких реакций.

Реакция станет экономичной только при массовых столкновениях частиц и ядер, что может быть достигнуто путем нагревания смеси их до сверхвысоких температур, порядка десятков миллионов градусов. Реакции, требующие подобных условий, называются термоядерными реакциями.

Термоядерная реакция на солнце

Термоядерные реакции протекают в недрах Солнца и являются источником пополнения тех громадных количеств энергии, которое Солнце теряет путем излучения.

Одна из возможных реакций это образование ядра гелия из четырех протонов (с выбрасыванием двух позитронов и двух нейтрино); реакция проходит через ряд промежуточных стадий, в которых принимают участие ядра других элементов.

В несколько более легких условиях может протекать реакция синтеза ядер гелия из ядер дейтерия и трития по реакции

При реакции выделяется энергия 17,5 Мэв (на 1 г смеси это составляет 80 жлн. ккал — в четыре раза больше, чем при делении ядер 1 г урана).

Температурные условия, необходимые для этой реакции в земных условиях, достигнуты пока только при взрыве урановой бомбы, а сама реакция осуществлена и реализуется в водородной бомбе.

Водородная бомба

Водородная бомба (рис. 2) состоит из массивного герметизированного корпуса K, содержащего смесь жидких дейтерия и трития.

В верхней части корпуса помещается урановая бомба У.

При взрыве последней смесь дейтерия и трития мгновенно нагревается до температуры в миллионы градусов и превращается в высокотемпературную плазму, в среде которой и происходит указанная реакция (современная бомба содержит дейтерид лития Li 6 H 2 , из которого при взрыве образуются ядра дейтерия и трития).

Управляемая термоядерная реакция

Ученые ведут работы по осуществлению управляемой термоядерной реакции.

Исследования проводятся в направлении использования для этих целей мощного электрического разряда в разреженной смеси дейтерия и трития, при котором ток в течение миллионных долей секунды достигает сотен тысяч ампер.

Под действием специально сформированного магнитного поля газовая плазма сжимается в узкий плазменный шнур, окружающий его вакуум предупреждает тепло потери во внешнюю среду, что обеспечивает возможность достижения внутри плазмен ного шнура необходимых температур.

Целью этих исследований является осуществление управляемой термоядерной реакции с использованием выделяющейся при этом энергии для мирных целей.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector