Реакции ядерного синтеза приводят в действие Солнце и другие звезды. В ходе этой реакции два легких ядра сливаются в одно более тяжелое ядро. В процессе высвобождается энергия, потому что общая масса образовавшегося одиночного ядра меньше массы двух исходных ядер. Оставшаяся масса становится энергией. Уравнение Эйнштейна (E = mc2), которое частично говорит о том, что масса и энергия могут быть преобразованы друг в друга, объясняет, почему происходит этот процесс. Если ученые разработают способ использования энергии синтеза в машинах на Земле, это может стать ключевым методом производства энергии.
Слияние может включать в себя множество различных элементов периодической таблицы. Однако исследователи, работающие в области применения термоядерной энергии, особенно интересуются реакцией синтеза дейтерий-тритий (DT). DT-синтез дает нейтрон и ядро гелия. В процессе он также выделяет гораздо больше энергии, чем другие подобные реакции. В потенциальной будущей термоядерной электростанции, такой как токамак или стелларатор, нейтроны от реакций DT будут генерировать энергию для нашего использования. Исследователи сосредотачиваются на реакциях DT, поскольку они производят большое количество энергии и протекают при более низких температурах, чем другие элементы.
Факты о реакции термоядерного синтеза
-
ITER, международный эксперимент, будет первой попыткой ученых по созданию самоподдерживающейся термоядерной реакции в течение длительного времени. Горящая плазма в ITER будет нагреваться за счет термоядерных реакций, происходящих в самой плазме.
-
Для проведения экспериментов по реакции термоядерного синтеза в Национальном центре Министерства энергетики в Ливерморской национальной лаборатории имени Лоуренса требуется 192 лазерных луча направленных на цель DT размером меньше горошины.