химический каталог




Основы общей химии. Том 2

Автор Б.В.Некрасов

ые для второй тритоны, а вторая — нужные для первой нейтроны, т. е. они взаимно последовательны и поддерживают друг друга. Суммарно за их счет на каждый грамм использованного «горючего» получается в три с лишним раза больше энергии, чем при делении ядер урана или плутония. Так как это сопровождается резким повышением температуры, в дальнейшее протекание процесса могут быть вовлечены и некоторые другие ядерные реакции.6,7

Термоядерные процессы крайне трудно регулировать, поэтому перспективы их мирного использования пока неясны. Это не значит, однако, что таких перспектив не существует. Напротив, есть основания надеяться, что задача технического освоения термоядерной энергии будет успешно разрешена уже в недалеком будущем.8-10

Если учесть, как много было познано за последние годы, вряд ли можно сомневаться в том, что мы стоим на пороге еще больших достижений. «Ум человеческий открыл много диковинного в природе и откроет еще больше, увеличивая тем свою власть над ней» (Ленин).

Дополнения

1) Рис. XVI-бЗ показывает, что атомы водорода практически полиостью ионизированы уже при 25 000°К. В этих условиях газ состоит, следовательно, из свободных протонов и электронов. Ионизированный газ носит название плазмы. Различают низкотемпературную (порядка тысяч нли десятков тысяч градусов) и высокотемпературную плазму. Последняя и является той средой, в которой протекают термоядерные процессы. По высокотемпературной плазме имеются монографии *.

2) Прямое осуществление синтеза ядер гелия из протонов требует одновременного столкновения четырех частиц, что практически немыслимо даже при самых благоприятных для реакции условиях. В* действительности этот синтез осуществляется по приводимым ниже двум основным вариантам.

Последовательные реакции

Выделяемая энергия, Мэв . .

Среднее время осуществления .

Водородный (рр) цикл

мгновенно

2fp(p+e++v)d] 2(е+ + е~-*-2у)

2 [0,164+ (0.257)1 2-1,02

1,4-10*0 лет

2 |р [d, v) SHel 2-5,49

5,7 сёк

3Не(3Не, 2р)а

12,85

10° лет

Время прохождения всего цикла определяется наиболее медленной его стадией. В круглых скобках показана энергия, уносимая нейтрино (т. е. практически теряемая для окружающего звезду мира).

Углеродный (CN) ц и к л

„(!гС, v),3N ,JN->e* + v + 1ЭС p(isCtY)i«N p("N,v),eO ,sO->e+ + v + ,SN p (I5N, а) ,гС

1.95 1.50 (+0.72) 7,54 7,35 1.73 (+0.08) 4.96

1.3-107 л 7.0 м 2,7.10s л <3.2'ЮЯ л 82 с 1.1-10* л

Времена реакций рассчитаны для температуры 13-106 °К и плотности 100 г/см3 при содержании 80% водорода и 0,6% (С + N) по массе.

•Арцимовип Л. А. Элементарная физика плазмы. М., Атомиздат, Г9б6. 200 с. Фраяк-Каменецкнй Д. А. Плазма — четвертое состояние вещества. М., Атомиздат, 1968. 160 с.

3) Ход энерговыделения обоих циклов в зависимости от температуры (прн данных выше условиях плотности) показан на рис. XVI-64. Как видно из него, при относительно низких температурах предпочтительнее рр-, а при более высоких —- CN-цнкл. .Следует отметить, что выше примерно 1-107°К на последнюю реакцию водородного цикла начинают в меньшей нлн большей степени накладываться реакции 3Не4-4Не-*-»• 7Ве 4- V, 7Ве + ег 7Li 4- v. 7Lt 4- р -*? 2 4Не, а при еще более высоких температурах — реакции р -4- 7Ве *В 4- у, 8В Be + е* 4- v. вВе 2«Не.

4) Подобные процессы, идущие в недрах достаточно массивных и горячих звезд, могут приводить к образованию ядер даже самых тяжелых химических элементов. В частности, изредка происходящие необычайно мощные вспышки т. н. сверхновых звезд обусловлены, вероятно, спонтанным Ш ~20 30млн*к делением ядер калнфорния. На это указывает то обстоятельство, что ход спада светимости этих звезд во времени совпадает с периодом полураспада 254Cf (Т = 60 ди). По вопросу о путях образования химических элементов имеются обзорная статья* и специальные монографии •*.

5) По-виднмому, можно думать, что в условиях центральной области Солнца —

плотность 100 г/см3, температура 16 миллионов градусов — оба приводившиеся выше

цикла приблизительно равновероятны (рис. XVI-64). Хотя раднус Солнца составляет

696 тыс. км, размеры его по сравнению с наиболее крупными звездами невелики

(рнс. XVI-65). Все же при поверхностной температуре около 5800 °К оно ежесекундно

излучает 9-Ю21 ккал (что соответствует уменьшению массы приблизительно на 4 млн.

г). Исходя из спектральных данных было подсчитано, что содержание водорода в общей массе Солнца (2-1Q27 т) достаточно для поддержания энергии его излучения в течение миллиардов лет. '

Так как энергия излучения нагретого тела пропорциональна четвертой степени его абсолютной температуры, уже сравнительно небольшие ее колебания на поверхности Солица могут создавать заметные временные изменения количества получаемого Землей тепла. Другой причиной таких временных изменений может быть повышение или понижение концентрации космической пыли на пути солнечных лучей к земле (150 млн. км). Следует отметить, что движение в мировом пространстве пылинок с диаметром около 0,1 мк определяется ие столько силой тяжести, сколько давлением света. Поэтому, например. Солнце не притягивает, а отталкивает такие пылннкн.

6) Протекающими при взрыве водородной бомбы

побочными ядерными реакциями могут быть d-f-d-W-j+Р4-4.0 Мэв, d4-d-*3He-r-r»4-3,3 Мэв, d+dа+24,0 Мэв, «Li4-d -*2а+22,4 Мэв, t 4- d-*- a -j- п + 17,6 Мэв, t 4- Р -*- а 4- 19,7 Мэв и др. Однако вероятности осуществления всех этих процессов гораздо меньше, чем приведенных в основном тексте. Давление в центре взрыва водородной бомбы, по приближенной оценке, оставляет I млрд. ат.

•Лаврухииа А. К-, Успехи химии. 1959, № II, 1310. ** Лаврухииа А. К., Колесов Г. М. Образование химических элементов в космических телах. М., Госатомнздат, 1962. 172 с.

Лаврухииа А, К= Ядерные реакции в космических гелах. М., «Наука», 1972. 254 с,

7) Прн взрыве водородной бомбы выделяется множество нейтронов, что ведет

к возникновению больших количеств различных радиоэлементов, которые могут затем

действовать в качестве радиоактивных отравляющих веществ. Особенно усиливается

такая опасность, если возможно образование радиоэлементов из атомов материала

самого корпуса бомбы. В отличие от обычной атомной водородная бомба не имеет верхнего предела мощности, которая ограничивается только соображениями технического характера.

8) По-видимому, перспективными для управляемого термоядерного синтеза могут быть в настоящее время лишь взаимодействия d -f- d и d + На рис. XVI-66 и XVI-67 схематически даны нх сравнительные характеристики. Первый рисунок показывает, что ЭПС для взаимодействия d + t значительно выше, чем для d + d, но около энергии дейтронов в 10s эв проходит через максимум. Это значит, что в области энергий выше 10* эв взаимодействие d-\-d может стать даже более вероятным. На рис. XVI-67 для

плазмы с плотностью 1017 ядер/см3 пунктиром показан приблизительный уровень рентгеновского излучения, уносящего энергию из системы. Самопроизвольно продолжающимся (прн данной плотности плазмы) процесс может быть только в условиях температур выше этого уровня (т. е. выше примерно 5-107 °К для d + t нлн 108°К для d + d), С другой стороны, если «время жизни» частиц в плазме т (сек), а их число п (в см?), то самопроизвольное продолжение процесса требует пх > 10м. Пока удалось достичь лишь пх ж 10й и температур плазмы около ЫО7 град. По управляемому термоядерному синтезу имеются монографин *.

9) Возможно, что реальнее осуществление не непрерывно протекающего, апериодического термоядерного процесса путем его возбуждения в отдельных порциях исходного вещества (как у автомобильного мотора). Этой порцией могла бы,

по-видимому, служить крупинка 8LiD, а возбудителем — луч мощного импульсного лазера. Опыты в этом направлении проводились, однако ие ясно, будет ли такая система экономически выгодной.

10) С техническим овладением термоядерными процессами энергетические ресурсы

человечества станут практически безграничными. Сбывается предвидение В. И. Вернадского (1922 г.): «Недалеко время,' когда человек получит в

страница 240
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280

Скачать книгу "Основы общей химии. Том 2" (12.92Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
ст 158 ч2 п в декриминализация
купить калькулятор для школьника
большие унитазы
противопожарный кпс ф100 - 4 шт

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(05.12.2016)