header
Фотогалерея

Условия

Управляемый термоядерный синтез возможен при одновременном выполнении двух критериев:

  • Скорость соударения ядер соответствует температуре плазмы:
    T > 108 K (для реакции D-T).
  • Соблюдение критерия Лоусона:
    nτ > 1014 см−3·с (для реакции D-T),
где n — плотность высокотемпературной плазмы, τ — время удержания плазмы в системе.
От значения этих двух критериев в основном зависит скорость протекания той или иной термоядерной реакции.

В настоящее время (2010) управляемый термоядерный синтез ещё не осуществлён в промышленных масштабах. Строительство международного экспериментального термоядерного реактора (ITER) находится в начальной стадии.

Термоядерная энергетика и гелий-3

Запасы гелия-3 на Земле составляют от 500 кг[источник?] до 1 тонны[источник?], однако на Луне он находится в значительном количестве: до 10 млн тонн (по минимальным оценкам — 500 тысяч тонн[источник?]). В то же время его можно легко получать и на Земле из широко распространённого в природе лития-6 на существующих ядерных реакторах деления.

В настоящее время контролируемая термоядерная реакция осуществляется путем синтеза дейтерия 2H и трития 3H с выделением гелия-4 4He и «быстрого» нейтрона n:

2H + 3H → 4He (3,5 МэВ) + n (14,1 МэВ).

Однако при этом бо́льшая часть (более 80 %) выделяемой кинетической энергии приходится именно на нейтрон. В результате столкновений осколков с другими атомами эта энергия преобразуется в тепловую. Помимо этого, быстрые нейтроны создают значительное количество радиоактивных отходов. В отличие от этого, синтез дейтерия и гелия-3 почти не производит радиоактивных продуктов:

2H + 3He → 4He (3,7 МэВ) + p (14,7 МэВ), где p — протон.

Это позволяет использовать более простые и эффективные системы преобразования кинетической реакции синтеза, такие как магнитогидродинамический генератор.
Free Web Hosting