Юный техник 1969-12, страница 34
Клуб ХУ7 САМОДЕЛЬНАЯ ПЛАЗМА В КОСМОСЕКандидат физино-матвматичвсних наук А. ГЛАДУН jH2 + iH3 iH8 + р; 1H»+I№^'3He8 + n. Эти реакции приобрели всемирную известность. Человек, хоть изредка заглядывающий в научно-популярные журналы, опознает их сразу: реакции ядерного синтеза! Два ядра изотопа водорода дейтерия, соединяясь, образуют ядро изотопа водорода трития и протон; в другом варианте — ядро изотопа гелия и нейтрон. И при этом выделяют энергию: Чзо г дейтерня — все равно что 300 л бензина. Вот почему эти реакции знамениты. Существующие запасы дейтерия на Земле практически неисчерпаемы: его общее количество в океанах достигает 5 • 101в кг. В энергетическом выражении это составляет 1020 квт-лет. При современном уровне расхода энергии (около 5-109 квт) запасов дейтерия на Земле хватит на 20 млрд. лет! Заманчивые перспективы — и, увы, до сих пор перспективы, потому что в течение последних десятилетий никому не удается сделать реакцию ядерного синтеза послушной. Для осуществления цепной реакции синтеза необходима очень высокая температура. Ведь каждое из взаимодействующих ядер заряжено положительно, ядра сильно отталкивают друг друга. Чтобы два из них могли слиться, им нужно преодолеть барьер кулоновского отталкивания: они должны обладать достаточно большой относительной скоростью. Ядрам дейтерия, например, необходимо обладать энергией порядка 0,1 Мэв. Для получения такой энергии требуется нагревание до температуры 109 градусов — в 50 раз выше температуры Солнца. Любое вещество при столь высокой температуре находится в состоянии плазмы, в виде полностью ионизованных атомов (голых ядер) и свободных электронов. На Солнце, где плотность вещества достигает 100 г/см3, синтез идет при 107 градусов. На Земле сходные условия можно получить при взрыве водородной бомбы. Высокую температуру при этом удастся получить за счет атомного взрыва. Солнечное излучение ионизует облако бария, выпущенного в космосе, — об этом говорит изменение цвета. Слева направо: а — многоцветное облако имеет сферическую форму, б — ионизованные атомы разделяются вдоль силовых линий магнитного а б в 32 |
