Сближение атомных ядер

.

Как заставить атомные ядра сближаться настолько тесно, чтобы ядерные силы вступали в действие и обра­зовывали более тяжелые ядра? Каким способом сооб­щить ядрам необходимые для этого колоссальные ско­рости?

Можно, конечно, разогнать ядра, например дейтерия, с помощью того или иного ускорителя и направить их на мишень, содержащую эти же или какие-либо другие ядра. Однако такой метод при огромном его научном значении не годится для производства ядерной энергии, так как количество быстрых ядер, получаемых таким способом, невелико и к тому же шансы попасть в ядра мишени очень уж малы.

Как разогнать одновременно большое количество атомных ядер? Можно, оказывается, воспользоваться вечным тепловым движением частиц вещества. Извест­но, что скорость частиц в этом движении растет с тем­пературой, и поэтому, нагревая какое-либо вещество, в принципе возможно сообщить его частицам такие же большие скорости, как и в ускорителе. Сталкиваясь в силу теплового движения друг с другом, частицы смогут в этом случае преодолевать силы электрического оттал­кивания и соединяться. Какие же температуры необхо­димы для этого?

При обычных температурах, при которых мы живем, средняя скорость теплового движения молекул азота воз­духа, например, составляет 0,5
км/сек,
водорода — около 1,8 км/сек. При таких скоростях сближение частиц до слияния их ядер невозможно, так как имеющейся энер­гии недостаточно для преодоления сил электрического отталкивания. Чтобы преодолеть это отталкивание, необ­ходимы значительно более высокие скорости.

Температуры, измеряемые десяткамии даже сотнями тысяч градусов, тоже еще не дают нужных скоростей. И только при температурах в несколько миллионов гра­дусов, когда средние скорости ядер водорода достигают нескольких сот километров в секунду, отдельные столк­новения наиболее быстрых из них заканчиваются слия­нием их. Наконец, при температуре в десятки миллионов градусов уже многие столкновения между ними ведут к ядерным превращениям. Еще более высокие темпера­туры потребуются для осуществления слияния атомных ядер более тяжелых элементов.

Комментарии запрещены.