Ядрен синтез
83 отговора
0 прегледа
Ядрен синтез
Интересно ми е как се осъществява ядрения синтез и колко енергия се отделя?
Водородната бомба от деутерий (ядро от протон и неутрон) и или тритий (ядро от протон и 2 неутрона) се сливат и се получава Хелий (ядро от 2 протона и 2 неутрона), това го разбирам.
Но как става в звездите, нали деутерият е съвсем малко, а обикновения Водород има само един протон в ядрото. Как от четири протона става Хелий. Как двата протона стават неутрони. Нали неутронът е по-тежък от протона, реакцията няма ли да е съпроводена с поглъщане на енергия?!
Или се извършват някакви други реакции?
Водородната бомба от деутерий (ядро от протон и неутрон) и или тритий (ядро от протон и 2 неутрона) се сливат и се получава Хелий (ядро от 2 протона и 2 неутрона), това го разбирам.
Но как става в звездите, нали деутерият е съвсем малко, а обикновения Водород има само един протон в ядрото. Как от четири протона става Хелий. Как двата протона стават неутрони. Нали неутронът е по-тежък от протона, реакцията няма ли да е съпроводена с поглъщане на енергия?!
Или се извършват някакви други реакции?
Re: Ядрен синтез
Температурата за включване на термоядрените реакции на превръщане на водорода в хелий в Звездите е около 10...15 млн. градуса.
Превръщането се съпровожда с отделяне на големи колическтва енергия.
Възможни са два типа термоядрени реакции:
- С участието само на водород, тъй наречения водороден цикъл, при който е необходим само водород.
- С участие на водород и на въглерода, тъй наречения въглероден цикъл, при който е необходимо наличието и на въглерод, служещ за катализатор.
Водороден цикъл (наричан още протон-протонна верига):
В зависимост от температурата и съдържанието на хелий може да протича по три варианта:
Във всеки от тях в началото се образува деутерий 2H (считай 2 като горен индекс) и от него лек изотоп на хелия 3He. Разликата във вариантите е в по-нататъшната съдба на този изотоп.
При относително ниски температури две ядра 3He взаимодействат между себе си, образувайки нормалния хелий 4He и изхвърляйки два протона.
При по-високи температури и високи концентрации на нормални хелиеви ядра, 3He могат да взаимодействат с тях, образувайки неустойчивия изотоп берилий 7Be.
Този изотоп може или да захване електрон и да премине в устойчив изотоп на лития 7Li, или при още по-високи температури да привлече протон и да образува радиоактивен бор 8B. Изотопът 8B е забележителен с това, че се разпада, излъчвайки неутрино с много висока енергия.
Въглероден цикъл:
Представлява верижна реакция, при която 12C, чрез последователно повтарящи се процеси на захващане на протон и бета разпад се превръща в различни изотопи на въглерода, азота и кислорода (затова понякога го наричат CNO-цикъл). В крайна сметка се образува нормален хелий, а въглерода се възстановява (регенерира), т.е. той служи само за катализатор.
Никога не казвай никога!
Превръщането се съпровожда с отделяне на големи колическтва енергия.
Възможни са два типа термоядрени реакции:
- С участието само на водород, тъй наречения водороден цикъл, при който е необходим само водород.
- С участие на водород и на въглерода, тъй наречения въглероден цикъл, при който е необходимо наличието и на въглерод, служещ за катализатор.
Водороден цикъл (наричан още протон-протонна верига):
В зависимост от температурата и съдържанието на хелий може да протича по три варианта:
Във всеки от тях в началото се образува деутерий 2H (считай 2 като горен индекс) и от него лек изотоп на хелия 3He. Разликата във вариантите е в по-нататъшната съдба на този изотоп.
При относително ниски температури две ядра 3He взаимодействат между себе си, образувайки нормалния хелий 4He и изхвърляйки два протона.
При по-високи температури и високи концентрации на нормални хелиеви ядра, 3He могат да взаимодействат с тях, образувайки неустойчивия изотоп берилий 7Be.
Този изотоп може или да захване електрон и да премине в устойчив изотоп на лития 7Li, или при още по-високи температури да привлече протон и да образува радиоактивен бор 8B. Изотопът 8B е забележителен с това, че се разпада, излъчвайки неутрино с много висока енергия.
Въглероден цикъл:
Представлява верижна реакция, при която 12C, чрез последователно повтарящи се процеси на захващане на протон и бета разпад се превръща в различни изотопи на въглерода, азота и кислорода (затова понякога го наричат CNO-цикъл). В крайна сметка се образува нормален хелий, а въглерода се възстановява (регенерира), т.е. той служи само за катализатор.
Никога не казвай никога!
Re: Ядрен синтез
Как двата протона стават неутрони.
Дължи се на бета-разпада (слабото взаимодействие). В природата не съществува свързано състояние нито между 2 протона, нито между два неутрона. Най-простото свързано състояние е деутерий (протон+неутрон с общ изоспин 0). В природата атомните ядра с голям изоспин са нестабилни и търпят бета-разпад (дължащ се на слабото взаимодействие). Така, когато двата протона се приближат на разстояние сравнимо с разстоянието, на което действа слабото взаимодействие, протича бета-разпад, който променя изоспина от 1 (ди-протон) на 0 (деутерий).
Понеже слабото взаимодействие действа на по-голямо разстояние от силното ядрено взаимодействие, то реакцията рр-->Деутерий+електронно неутрино+позитрон протича при по-малки плътности. Това е най-простата възможна реакция на ядрен синтез.
Дължи се на бета-разпада (слабото взаимодействие). В природата не съществува свързано състояние нито между 2 протона, нито между два неутрона. Най-простото свързано състояние е деутерий (протон+неутрон с общ изоспин 0). В природата атомните ядра с голям изоспин са нестабилни и търпят бета-разпад (дължащ се на слабото взаимодействие). Така, когато двата протона се приближат на разстояние сравнимо с разстоянието, на което действа слабото взаимодействие, протича бета-разпад, който променя изоспина от 1 (ди-протон) на 0 (деутерий).
Понеже слабото взаимодействие действа на по-голямо разстояние от силното ядрено взаимодействие, то реакцията рр-->Деутерий+електронно неутрино+позитрон протича при по-малки плътности. Това е най-простата възможна реакция на ядрен синтез.
Редактирано от Calderone на
Re: Ядрен синтез
Първият цикъл на протон-протонната верига, как така единия протон става неутрон като се излъчва позитрон, неутрино и фотон. Та нали протонът е по-лек (по-малко енергия притежава Е=m*c^2) от неутрона.
Да не би деутериевото ядро (от протон и неутрон) да е по-леко от два свободни протона? Ей това не мога да разбера.
Енергията на деутерия е 2,2 MeV ,а на свободния протон повече ли е от 1.1 MeV
Да не би деутериевото ядро (от протон и неутрон) да е по-леко от два свободни протона? Ей това не мога да разбера.
Енергията на деутерия е 2,2 MeV ,а на свободния протон повече ли е от 1.1 MeV
Re: Ядрен синтез
Енергията на деутерия е 2,2 MeV ,а на свободния протон повече ли е от 1.1 MeV
В случая имаш два протона, а не един. Двата протона са на разстояние, на което между тях действа слабото вазимодействие и тогава
р+р-->деутерий+позитрон+неутрино
става възможна. При тази реакция фотони няма, а енергията се отнася от неутриното.
Сам самичък протон неможе да се разпадне до неутрон, но ако до него сложиш още един протон, тогава става.
В случая имаш два протона, а не един. Двата протона са на разстояние, на което между тях действа слабото вазимодействие и тогава
р+р-->деутерий+позитрон+неутрино
става възможна. При тази реакция фотони няма, а енергията се отнася от неутриното.
Сам самичък протон неможе да се разпадне до неутрон, но ако до него сложиш още един протон, тогава става.
Re: Ядрен синтез
Ха. Тук трябва сам да се досетиш
Какво е позитрон, и има ли той почва у нас?
Позитронът е античастицата на електрона, значи анихилират, ми тогава значи електроните в звездите намаляват, защо тогава на Земята всеки атом си има колкото протони толкова и електрони?
В случая имаш два протона, а не един. Двата протона са на разстояние, на което между тях действа слабото вазимодействие и тогава
р+р-->деутерий+позитрон+неутрино
става възможна. При тази реакция фотони няма, а енергията се отнася от неутриното.
Сам самичък протон неможе да се разпадне до неутрон, но ако до него сложиш още един протон, тогава става.
Добре така да е, ама пак не мога да разбера от къде идва енергията, нали протонът е по-лек от неутрона?
А пък свободни неутрони извън ядрата имат определен живот (15 минути мисля че беше) и се разпадат и се отделя и енергия дори.
Ето го вечния двигател, пък свободните енергетици се мъчат с разни магнити, ха ха ха
Какво е позитрон, и има ли той почва у нас?
Позитронът е античастицата на електрона, значи анихилират, ми тогава значи електроните в звездите намаляват, защо тогава на Земята всеки атом си има колкото протони толкова и електрони?
В случая имаш два протона, а не един. Двата протона са на разстояние, на което между тях действа слабото вазимодействие и тогава
р+р-->деутерий+позитрон+неутрино
става възможна. При тази реакция фотони няма, а енергията се отнася от неутриното.
Сам самичък протон неможе да се разпадне до неутрон, но ако до него сложиш още един протон, тогава става.
Добре така да е, ама пак не мога да разбера от къде идва енергията, нали протонът е по-лек от неутрона?
А пък свободни неутрони извън ядрата имат определен живот (15 минути мисля че беше) и се разпадат и се отделя и енергия дори.
Ето го вечния двигател, пък свободните енергетици се мъчат с разни магнити, ха ха ха
Редактирано от absolyt на
Re: Ядрен синтез
Здравей Calderone
Това за вечния двигател бе шега да не се обиди.
Но не мога да го разбера как така при бета разпада в тежките ядра, се разпада неутрон на протон и електрон, а пък в леките при бета разпада се разпада протон на неутрон и позитрон?
Едно ядро на Деутерий по-малко ли тежи от два протона?
Това за вечния двигател бе шега да не се обиди.
Но не мога да го разбера как така при бета разпада в тежките ядра, се разпада неутрон на протон и електрон, а пък в леките при бета разпада се разпада протон на неутрон и позитрон?
Едно ядро на Деутерий по-малко ли тежи от два протона?
Re: Ядрен синтез
Тц!
Така си мисля, няма да се изяснят тези "реакции"... щото те не протичат така, а така ни се иска; така си мислим, че протичат.
Протонът е "голяма" по обем частица, почти с размер на половин атом водород и е носител на електромагнитно поле. Неутронът е компактен и дребен по размер. Нищо, че в учебниците ги рисуват обратно, щото си мислят, че щом е по-тежък, значи е по-голям и по обем?!? Понеже не знаят какво е маса на частица. Обяснявал съм го в хипотезата ми.
Отблъскваща сила действа между протоните.
Казват, че ги "засилват" един с/у друг и в това има някакъв смисъл, защото по посока на движение, частицата се "сплесква" и може да се приближи към друг насрещно засилен протон.
Очакват, че ще се сблъскат и един от протоните ще се превърне в неутрон, ама - ядец! Досега такова "чудо" не е наблюдавано, а и няма да се наблюдава, според мен.
До протон може да се доближи само неутрална частица, например неутрон; защо искаме да се доближи - за да може да се образува фотон за връзка между двете и да го наречем деутерий; алтернативно двете частици в деутерия си променят физионимията, като ту едното е неутрон, а другото протон, а след това: протонът става неутрон и обратно... сменят си ролите в общият бесен танц! Енергията за фотонът за връзка се взема и от външното ускоряващо протоните поле (да не го забравяме, щото си е участник в събитията)- значи, изводът е: машина за деутерий се прави с източник на неутрони - без такъв - не става. Може да се патентова.
Самият деутерий така "шава", че най-външната му обвивка е ту в едно направление ту в противоположното; значи перпендикулярно на това направление на мандахерцане може да се " захване" подобно нему, т.е., друго деутериево ядро. Тогава: Настъпва великото равновесие, преустройват се обвивките и общият им обвивен фотон става малък - поради симетрията на вътреизлъчвателите. Край - мястото е заето от хелиево ядро. Плътно опаковано с мин. потенциална енергия на частиците.
Каква е разликата с началното състояние? - Ами, имахме големи индивидуални обеми на протоните преди реакциите, а сега са малки; "остатъците" се излъчиха във вид на фотони от междинните слоеве на частиците;
казваме: много енергия излезе от там; балансът на началните енергии, спрямо полученото в хелиевото ядро е в полза на хелиевото, щото е симетрично и като така, дребно.
И, понеже никога не може да се осъществят тези неща с поотделно взети частици (на практика се работи с потоци от частици, остатъчни газове в камерата, разни изпарени атоми от апаратурата и др - страшно замърсена среда), то има още множество нежелателни сблъсквания, хапващи от чистата енергия, а също и образуване на различни елементарни частици, макар и рядко, ама пък те са инфо и за други работи, тъй че - хаосът е голям и оправията кое-как си е енигма с повишена трудност.
Но, може да се доближим до същността, благодарение на "началата" в хипотезата ми- че елементарните частици се образуват непрестанно с огромна честота на образуване.
...
Задачата на науката е да обясни това, което е невъзможно да се разбере
Така си мисля, няма да се изяснят тези "реакции"... щото те не протичат така, а така ни се иска; така си мислим, че протичат.
Протонът е "голяма" по обем частица, почти с размер на половин атом водород и е носител на електромагнитно поле. Неутронът е компактен и дребен по размер. Нищо, че в учебниците ги рисуват обратно, щото си мислят, че щом е по-тежък, значи е по-голям и по обем?!? Понеже не знаят какво е маса на частица. Обяснявал съм го в хипотезата ми.
Отблъскваща сила действа между протоните.
Казват, че ги "засилват" един с/у друг и в това има някакъв смисъл, защото по посока на движение, частицата се "сплесква" и може да се приближи към друг насрещно засилен протон.
Очакват, че ще се сблъскат и един от протоните ще се превърне в неутрон, ама - ядец! Досега такова "чудо" не е наблюдавано, а и няма да се наблюдава, според мен.
До протон може да се доближи само неутрална частица, например неутрон; защо искаме да се доближи - за да може да се образува фотон за връзка между двете и да го наречем деутерий; алтернативно двете частици в деутерия си променят физионимията, като ту едното е неутрон, а другото протон, а след това: протонът става неутрон и обратно... сменят си ролите в общият бесен танц! Енергията за фотонът за връзка се взема и от външното ускоряващо протоните поле (да не го забравяме, щото си е участник в събитията)- значи, изводът е: машина за деутерий се прави с източник на неутрони - без такъв - не става.
Може да се патентова.
Самият деутерий така "шава", че най-външната му обвивка е ту в едно направление ту в противоположното; значи перпендикулярно на това направление на мандахерцане може да се " захване" подобно нему, т.е., друго деутериево ядро. Тогава: Настъпва великото равновесие, преустройват се обвивките и общият им обвивен фотон става малък - поради симетрията на вътреизлъчвателите. Край - мястото е заето от хелиево ядро. Плътно опаковано с мин. потенциална енергия на частиците.
Каква е разликата с началното състояние? - Ами, имахме големи индивидуални обеми на протоните преди реакциите, а сега са малки; "остатъците" се излъчиха във вид на фотони от междинните слоеве на частиците;
казваме: много енергия излезе от там; балансът на началните енергии, спрямо полученото в хелиевото ядро е в полза на хелиевото, щото е симетрично и като така, дребно.
И, понеже никога не може да се осъществят тези неща с поотделно взети частици (на практика се работи с потоци от частици, остатъчни газове в камерата, разни изпарени атоми от апаратурата и др - страшно замърсена среда), то има още множество нежелателни сблъсквания, хапващи от чистата енергия, а също и образуване на различни елементарни частици, макар и рядко, ама пък те са инфо и за други работи, тъй че - хаосът е голям и оправията кое-как си е енигма с повишена трудност.
Но, може да се доближим до същността, благодарение на "началата" в хипотезата ми- че елементарните частици се образуват непрестанно с огромна честота на образуване.
...
Задачата на науката е да обясни това, което е невъзможно да се разбере
Но може да попиташ Петков да ти обясни, да се посмеем всички дружно.
Re: Ядрен синтез
Едно ядро на Деутерий по-малко ли тежи от два протона?
Да. Едно ядро деутерий тежи 1,875612 МвВ, а два протона тежат 1.876543 МеВ.Причината,както спомена трепач е отделянето на енергия при свързването на нуклоните,а явлението се нарича масов дефект.И сега се сещам за една от тъпите ми идеи,че енегията отделена при свързването на нуклоните в ядрото се поглъща от електроните за да заемат по-богати на енегия орбитали.Но знам,че този опит е като да целя дарц от 100 метра.
Да. Едно ядро деутерий тежи 1,875612 МвВ, а два протона тежат 1.876543 МеВ.Причината,както спомена трепач е отделянето на енергия при свързването на нуклоните,а явлението се нарича масов дефект.И сега се сещам за една от тъпите ми идеи,че енегията отделена при свързването на нуклоните в ядрото се поглъща от електроните за да заемат по-богати на енегия орбитали.Но знам,че този опит е като да целя дарц от 100 метра.
в отговор на Military_MinD
#16
Re: Ядрен синтез
И сега се сещам за една от тъпите ми идеи,че енегията отделена при свързването на нуклоните в ядрото се поглъща от електроните за да заемат по-богати на енегия орбитали.
Тази енергия направо ще издуха електроните, няма такива орбитали - тя е много повече от енергията за йонизация на съответния атом. Но за какви електрони при синтеза става дума, няма такива. Те се захващат после. При енергиите на синтеза имаш само голи ядра.
Тази енергия направо ще издуха електроните, няма такива орбитали - тя е много повече от енергията за йонизация на съответния атом. Но за какви електрони при синтеза става дума, няма такива. Те се захващат после. При енергиите на синтеза имаш само голи ядра.
в отговор на Military_MinD
#17
Re: Ядрен синтез
Да. Едно ядро деутерий тежи 1,875612 МвВ, а два протона тежат 1.876543 МеВ
И така като извадя енергията на деутерия от енергията на двата протона
1,876543-1,875612=0,000931 т.е. само 931 еВ
Като вземем предвид че се отделя позитрон и неутрино, значи енергия не се отделя при първата фаза на водородния цикъл, както предполагах, а и както каза Зорник2 е много трудно да се доближат достатъчно близо два протона. Първата фаза е най-бавната и може да се осъществи само в звездите, а огромната енергия се отделя при следващите фази когато се получава Хелий.
Това е добре защото представете си какво би станало ако ставаше лесно и някой взриви атомна бомба в морето.
И така като извадя енергията на деутерия от енергията на двата протона
1,876543-1,875612=0,000931 т.е. само 931 еВ
Като вземем предвид че се отделя позитрон и неутрино, значи енергия не се отделя при първата фаза на водородния цикъл, както предполагах, а и както каза Зорник2 е много трудно да се доближат достатъчно близо два протона. Първата фаза е най-бавната и може да се осъществи само в звездите, а огромната енергия се отделя при следващите фази когато се получава Хелий.
Това е добре защото представете си какво би станало ако ставаше лесно и някой взриви атомна бомба в морето.
Re: Ядрен синтез
При енергиите на синтеза имаш само голи ядра.
А електроните какво правят лутат се насам натам със субсветлинна скорост. Не е ли по-вероятна хипотезата на Зорник2 че деутерий се получава от протон и неутрон. Неутрон не може ли да се получи от протон ударен от електрон.
А електроните какво правят лутат се насам натам със субсветлинна скорост. Не е ли по-вероятна хипотезата на Зорник2 че деутерий се получава от протон и неутрон. Неутрон не може ли да се получи от протон ударен от електрон.