Экология и производственная безопасность

23 В результате этого цикла четыре протона превращаются в ядро гелия и выделяется энергия, равная 26,7 МэВ. Число ядер углерода остается неизмен- ным и они играют роль катализатора. Оба цикла сопровождаются боль- шим выделением энергии – около 700 тыс. кВт-ч на каждые 4 г гелия, зна- чительно большим, чем при делении тя- желых ядер. Например, количество дей- терия в стакане простой воды энергети- чески эквивалентно примерно 60 л бен- зина. На Солнце и в менее горячих звез- дах преобладает протонно-протонный цикл, в более горячих звездах основ- ным является углеродно-азотный цикл. Благодаря относительно малой скоро- сти теплообмена с внешней средой и мощным сдерживающим гравитацион- ным силам на Солнце и звездах стаци- онарно могут поддерживаться высокие температуры и давления. Термоядер- ные реакции, протекающие на Солнце и звездах, являются примером неуправ- ляемых стационарных термоядерных реакций, происходящих в естественных условиях. Искусственно пока осуще- ствляются лишь неуправляемые неста- ционарные термоядерные реакции с участием изотопов водорода и лития, которые обусловливают взрывы водо- родных бомб, причем весь процесс про- исходит менее чем за миллионную долю секунд. Для осуществления управляемой термоядерной реакции необходимо созда- ние и поддержание в ограниченном замк- нутом объеме температуры порядка 10 8 К. При данной температуре термоядерная смесь находится в состоянии полностью ионизированной плазмыи поэтому основ- ной технической трудностью, сдержива- ющей управление термоядерной реакци- ей, является проблема создания сверхвы- сокой температуры и термоизоляция плаз- мы от стенок реактора. Один из перспективных способов осуществления управляемой термо- ядерной реакции заключается в следу- ющем: в ректоре, содержащем дейте- рий в разреженном состоянии (около 10 -4 мм рт. ст.) при помощи батареи кон- денсаторов производят кратковремен- ный разряд. Газ при этом полностью ионизируется и образует плазму (скоп- ление положительных ионов и электро- нов с очень высокой кинетической энергией). Параллельно ток силой 200 000 А создает магнитное поле, си- ловые линии которого направлены пер- пендикулярно току. Магнитное поле со- бирает и сжимает плазму в нить с очень высокой плотностью и температурой. Эта нить очень неустойчива и в резуль- тате незначительного отклонения может соприкоснуться со стенками реактора и потерять свою энергию. Во избежание этого применяют продольное внешнее магнитное поле, которое вынуждает компоненты плазмы двигаться по не- большим круговым траекториям и та- ким образом изолирует их от стенок. Считается, что для получения энергии управляемой термоядерной реакции необходимо достигнуть тем- ператур порядка 300 миллионов гра- дусов в случае дейтерия и 40 милли- онов градусов в случае смеси дейте- рия и трития. Реализация управляемых термо- ядерных взрывов сталкивается со зна- чительными трудностями, не позволяю- щими использовать термоядерные реак- ции в мирных целях. Тер-Тер