Ядерные реакции. Ядерная энергетика. Термоядерный синтез

• Ядерные реакции – превращения атомных ядер при распаде и при взаимодействиях друг с другом или с элементарными частицами:

${}_{{𝑍}_1}{}^{{𝐴}_1}{\mathrm{X}}_1+{}_{{𝑍}_2}{}^{{𝐴}_2}{\mathrm{X}}_2\to {}_{{𝑍}_3}{}^{{𝐴}_3}{\mathrm{X}}_3+{}_{{𝑍}_4}{}^{{𝐴}_4}{\mathrm{X}}_4.$

• В процессе ядерных реакций выполняются законы сохранения массового и зарядового числа:

${𝐴}_1+{𝐴}_2={𝐴}_3+{𝐴}_4, {𝑍}_1+{𝑍}_2={𝑍}_3+{𝑍}_4.$

• Ядерная энергетика использует ядерную энергию для преобразования её в электрическую.
• Ядерные реакции, происходящие с высвобождением ядерной энергии:

  • Деление тяжёлых ядер:

${}_{92}{}^{235}\mathrm{U}+{}_0{}^1\mathrm{n}\to {}_{56}{}^{144}\mathrm{B}\mathrm{a}+{}_{36}{}^{89}\mathrm{K}\mathrm{r}+3{}_0{}^1\mathrm{n}.$

• Синтез лёгких ядер:

${}_1{}^3\mathrm{H}+{}_1{}^2\mathrm{H}\to {}_2{}^4\mathrm{H}\mathrm{e}+{}_0{}^1\mathrm{n}.$

• Атомный (ядерный) реактор – устройство, предназначенное для организации управляемой цепной реакции деления. Ядерные реакторы используются на атомных электростанциях (АЭС), атомных подводных лодках и ледоколах.
• Слияние (синтез) ядер возможно только при высоких температурах, поэтому такие реакции называются термоядерными. Они происходят в недрах звёзд.
• Осуществление управляемой термоядерной реакции остаётся пока нерешённой проблемой, поэтому термоядерные реакторы – это будущее ядерной энергетики.