Atom yadrosi va elementlar zarrasi

Termoyadroviy reaksiya hosil bo‘lish shartlari
Barqaror term oyadro reak siyalari m avjud bo’lishi uchun plazm a temperaturasi T, konsentratsiyalari bir xil nil bo’lgan deyteriy va tritiy aralash m asid an ishchi hajm da t vaqt ushlab turish lozim . A lbattatermoyadro reaksiyalari ro‘y berayotganda ajralib chiqadigan energiya miqdori yonilgM aralashmasini qizdirish va boshqa isrofgarchiliklarga sarf bo’layotgan energiya miqdoridan ortiq bo’lishi, buning uchun plazmaning zichligi ham yuqori bo’lishi lozim.Hajm birligida sintez jaryonlar soni:N = a ( T ) nDnr T. (5.11.9)Bu yerda я , и - deyteriy va tritiy konsentratsiyalar, г - plazmani issiq holda ushlab turish vaqti, a(T) - harorat funksiyasi bo’lib, plazmada issiqlik alm ashinish va reaksiya kesim ining energiyaga bogMiqligini ifodalaydi.B ir sintez aktida Q energiya ajralsa, r vaqt ichida hajm birligida QN energiya ajraladi. Bu issiqlik energiyadan olinadigan elektr energiya:
Toroidal kam eraning ichki halqa m arkaziga yaqin tom onidagi magnit maydon tashqi (m arkazning uzoq) tomonidagi m agnit m aydondan katta bo’lganligidan, bu hoi butun plazmani tashqi devor tomon surilishga va tashqi devorga urilib «halok» bo’lishga olib keladi. Plazm aning bu «surib chiqarilisn» effektini bartaraf qilish uchun L. Spitser kam erani sakkiz raqam i ko‘rinishida tayyorlashni tak lif etdi Bunday kamerada yarim aylanishdan so‘ng birortom onga surilib qolgan plazm a ikkinchi yarim aylanishda boshqa tomonga suriladi va kamera ichidagi devordan yetarlicha uzoqroq masofada bo’ladi. B unday kamera stellarator deb ataladi.Stellaratorlarda magnit sirt plazma hosil qilishuvchi hajm dan tashqarida
joylashgan o‘tkazgichdan oquvchi toq yordam ida hosil qilinadi.
Stellarator
Plazmadan toq o‘tkazilsa oqayotgan elektr toki protsesningboshlangMch davrida plazm ani yaratadi, uni qizdiradi, plazmani idish devorlaridan uzib term oizolyatsiyalaydi va nihoyat, plazm a berk doiraviy toq rolini o‘tab, uning atrofida berk magnit sirtni hosil qiladi. Bu prinsip asosida ishlovchi term oyadroviy sintez q urilm alari tokam ak (tok, m agn it v a katushka so‘zlaridan olingan) deb ataladi.Termoyadro reaksiyasini am alga oshirishda tokamak usulidan tashqari plazmaga yetarli darajada tezlashtirilgan neytral atom lam i injeksiya qilish
ham istiqbolli usullardan hisoblanadi. Bunda atomlar plazmani ushlab turgan magnit maydonidan erkin o‘tadi va qizdirilgan plazm aga kirib ionlashadi.Boshqa usullardanintensiv lazer nurlanishi vatez elektronlam i injeksiya qilish va h.k.lardan foydalaniladi.Lazer nurlari bilan nurlantirilganda hosil bo’lgan intensiv nurlanish jismsirtid a katta bosim ni hosil q ilad i. B uning h iso b iga d ey te riy -tritiy aralashm asi ming marta kuchlirok siqiladi va termoyadroviy reaksiyaning bo‘ lish intensivligi million m artaortibketadi. Lekin bujarayonda energiya so ch ilish kattadir. M asalan, lazerlarda elektr en ergiyan i yorugM ik energiyasiga aylantirish foydali koeffitsienti atigi 1%. Lazer yorugMik energiyasining 6-10% gina term oyadroviy yoqilgMni qizdirishga sarf bo’ladi, qolgan qismi bugMangan modda bilan sochiladi.
Lekin relyativistik elektronlarni fokuslash va energiyasini juda kichik hajm da konsentratsiyalash muammosi ju d a murakkabdir. Hozirgi vaqtda bu sohada turli uslublarda butun dunyo olim lari intensiv izlanishlar olib bormoqdalar. Bu muammoning hal bo’lishi energetikada katta o‘zgarish yasaydi va yer yuzida insoniyatning energiyaga bo’lgan ehtiyojini toMa qondiriladi.
Birinchi bosqichda proton-proton bilan qo‘shilib deytron hosil bo’ladi, hosil bo’lgan deytron bir vodorod yadrosi bilan tezda qo‘shilib geliy-3 izotopini hosil qiladi. Yetarli darajada geliy-3 izotopini ikkita g e liy -3qo‘shilishi natijasida * He va ikkita proton hosil bo’lishi bilan sikl tugaydi.Vodorod s ik li n isb atan k ic h ik h aro ratlard a (~ 10 m ln g ra d u s) bo’lib,o‘tadi. Shuning uchun u asosan yu ld u zlard a hosil bo’lishi va rivojlanishining dastlabki bosqichida energiya m anbayi rolini bajaradi. Yulduzlarda yetarli m iqdorda g e liy hosil bo’lgan yuqoriroq haroratlarda yangi n uklonlam ingqo‘shilishi natijasida ogMrroq elem entlar hosil bo’la boshlaydi.M asalan, ~ 100-106 gradus haroratda uch g eliy yadrosi qo‘shilib uglerod- 12 hosil qilishi m um kin. Bundan tashqari uglerod-12 oraliq *Be ning hosil bo’lishi bilan ham ro‘y berishi mumkin. Yulduzlarda uglerod mavjud bo’lsa, T > 15-106 graduslarda oltita reaksiyadan iborat uglerod azot sikli borishi mumkin (5.7-jad val).