b: particula sau nucleul mai usor rezultat din reactie Notatia prescurtata: X (a, b) Y - o reactie nucleara se poate produce numai daca sunt indeplinite o serie de conditii Legi de conservare in interactiunile nucleare Legea conservarii energiei Energia sistemelor va fi energia totala relativista: W=mc2=m0c2+Ec Legea conservarii energiei totale relativiste: Wa+Wx=Wy+Wb Deci: Energia de reactie: Legea conservarii impulsului Legea conservarii sarcinii electrice Suma sarcinilor electrice ale particulelor inainte de reactie este egala cu suma sarcinilor electrice ale particulelor dupa reactie Legea conservarii numarului de nucleoni Legea dezintegrarii radioactive N (t) - numarul de sisteme in stare excitata la momentul t N0 - numarul de sisteme in stare excitata la momentul initial t=0 Viata medie a sistemului t = 1/P inversul probabilitatii de tranzitie in unitatea de timp Timpul de injumatatire T1/2 - timpul dupa care se dezintegreaza jumatate din numarul N0 de nuclee in stare metastabila Fuziune si fisiune nucleara Fuziunea nucleara a fost realizata pentru prima data prin anii 1930 prin bombardarea unei tinte conttinand deuteriu, izotopul hidrogenului cu masa 2, cu deuteroni intr-un ciclotron. Pentru a ccelera raza de deuteroni este necesara folosirea unei imense cantitati de energie, marea majoritate transformandu-se in caldura. Din aceasta cauza fuziunea nu este o cale eficienta de a produce energie.
In anii 1950 prima demonstratie la scara larga a eliberarii unei cantitati mari de energie in urma fiziunii, necontrolata a fost facuta cu ajutorul armelor termonucleare in SUA, URSS, Marea Britanie si Franta. Aceasta experienta a fost foarte scurta si nu aputut fi folosita la producerea de energie electrica. In cadrul fisiunii, neutronul, care nu are sarcina electrica poate interactiona usor cu nucleul, in cazul fuziunii, nucleele au amandoua sarcina pozitiva si in mod natural nu pot interactiona pentru ca se resping conform legii lui Coulomb, lucru care trebuie contacarat. Acest lucru se poate face cand temperatura gazului este suficient de mare 50-100 milioane C.
Intr-un gaz de hidrogen greu izotopii deuteriu si tritiu la asa temperaturi are loc fuziunea nucleara, eliberandu-se aproximativ 17, 6 MeV pe element de fuziune. Energia apare la inceput ca energie cinetica a lui heliu 4, dar este transformata repede in caldura. Daca densitatea de gaz este sufucienta, la aceste temperaturi trebuie sa fie de 10-5 atm, aproape vid, energia nucleului de heliu 4 poate fi transferata gazului de hidrogen, mentinandu-se temperatura inalta si realizandu-se o reactie in lant.
Problema de baza in atingerea fuziunii nucleare este caldura gazului si existenta unei cantitati suficiente de nuclee pentru un timp indelungat pentru a permite eliberarea unei energii suficiente pentru a incalzi gazul.
O alta problema este captarea energiei si convertirea in energie electrica. La o ...
Pentru a descărca acest document,
trebuie să te autentifici in contul tău.
