Поясніть, чому реакцію злиття легких ядер (наприклад, дейтерію і тритію) називають термоядерною. Чому для її протікання потрібні дуже високі температури? Порівняйте виділення енергії при поділі важких ядер та синтезі легких.
Розв’язання
Визначаємо суть термоядерної реакції: це процес об'єднання легких ядер (наприклад, дейтерію 12H і тритію 13H) у важчі ядра (наприклад, гелію 24He).
Аналізуємо умови протікання реакції: оскільки ядра мають позитивний заряд, вони відштовхуються одне від одного; щоб зблизитися на відстань дії ядерних сил, потрібна величезна швидкість, тобто висока температура.
Порівнюємо енергетичні процеси: як і при поділі важких ядер (рис. 34.4, а), так і при синтезі легких ядер (рис. 34.4, б) відбувається втрата маси та виділення енергії.
Відповідь:
Реакцію називають термоядерною через необхідність надвисоких температур для подолання електростатичного відштовхування ядер. При синтезі легких ядер (як і при поділі важких) виділяється енергія, що пояснюється різницею в питомій енергії зв'язку атомних ядер.
Поясніть, чому реакцію злиття легких ядер (наприклад, дейтерію і тритію) називають термоядерною. Чому для її протікання потрібні дуже високі температури? Порівняйте виділення енергії при поділі важких ядер та синтезі легких.
Що треба знати
Реакцію злиття легких ядер у важчі називають термоядерним синтезом, оскільки вона відбувається за надвисоких температур (понад 107∘C) і супроводжується виділенням великої кількості енергії. Високі температури необхідні для того, щоб ядра мали достатню кінетичну енергію та подолати сили електричного відштовхування між однойменно зарядженими частинками.
💡 Підказка — спробуй спершу сам
Зверніть увагу на опис процесів у тексті параграфа та рисунку 34.4, де показано різницю між розпадом важких ядер (якщо в осколків поділу) та злиттям легких ядер.
Розв’язання крок за кроком
Визначаємо суть термоядерної реакції: це процес об'єднання легких ядер (наприклад, дейтерію 12H і тритію 13H) у важчі ядра (наприклад, гелію 24He).
Аналізуємо умови протікання реакції: оскільки ядра мають позитивний заряд, вони відштовхуються одне від одного; щоб зблизитися на відстань дії ядерних сил, потрібна величезна швидкість, тобто висока температура.
Порівнюємо енергетичні процеси: як і при поділі важких ядер (рис. 34.4, а), так і при синтезі легких ядер (рис. 34.4, б) відбувається втрата маси та виділення енергії.
Відповідь:
Реакцію називають термоядерною через необхідність надвисоких температур для подолання електростатичного відштовхування ядер. При синтезі легких ядер (як і при поділі важких) виділяється енергія, що пояснюється різницею в питомій енергії зв'язку атомних ядер.
