Ответы на вопросы "Физика атомного ядра. § 87. Термоядерный синтез"

1. Почему синтез легких ядер энергетически более выгоден, чем реакция деления тяжелых?

Легкие элементы обладают минимальной энергией связи, и при синтезе выделяющаяся энергия оказывается наибольшей.

2. Почему реакции слияния легких ядер могут протекать лишь при температурах порядка миллионов градусов? Приведите оценку такой температуры.

Для преодоления кулоновского отталкивания ядра должны обладать большой кинетической энергией. Давайте ее оценим.

Пусть ядра дейтерия и трития сблизились на

Средняя кинетическая энергия равна

Получаем, что температура больше или равна

3. Почему реакции слияния легких ядер называют термоядерными? Какую ядерную реакцию называют термоядерным синтезом?

Термоядерный синтез - это реакция, в которой из легких ядер синтезируются более тяжелые при температурах больше

Такие реакции называют термоядерными, потому что могут протекать только при температурах порядка сотен миллионов градусов.

4. В чем преимущества управляемого термоядерного синтеза по сравнению с управляемым делением ядер, осуществляемым в ядерном реакторе?

В том, что в результате не образуются радиоактивные отходы, то есть нет риска загрязнения окружающей среды.

5. Почему при высоких температурах только магнитное поле может удерживать плазму в замкнутом объеме?

Потому что такие температуры не выдерживает ни одна оболочка, и удержать движущуюся плазму в замкнутом объеме можно только с помощью магнитного поля.