Transcript Termobranduolinė reakcija – ateities energija

Termobranduolinė reakcija –
ateities energija?
Gargždų „Vaivorykštės“ gimnazijos
IIC klasės mokiniai :
Edvinas Pakamorė;
Ernestas Šeinius;
Dovydas Šatkus;
Martynas Jonušas;
Simas Kovšovas;
Vytautas Kasparavičius.
Turinys:
• Kas yra termobranduolinė reakcija;
• Termobranduolinė bomba – galingiausia
pasaulyje?
• Termobranduolinis energijos gavimo būdas vis
arčiau mūsų;
Termobranduolinė reakcija
Termobranduolinė reakcija – lengvųjų
branduolių
susijungimas
į
sunkesnius
branduolius,
vykstanti
labai
aukštoje
temperatūroje. Pavyzdžiui, jungiantis deuteriui
ir tričiui, atsiranda helio branduolys ir išsiskiria
energija.
Jei išlaisvintųjų neutronų greitį pavyktų sumažinti,
jų energiją galima saugiai panaudoti, pavyzdžiui, garų
turbinoje, kuri švariai ir efektyviai gamintų elektrą.
Taigi, deuterio ir tričio termobranduolinė sintezė yra
labai perspektyvi ateities energetikos rūšis. Tuo labiau,
jog reakcijos metu išsiskiria ne tik didžiuliai energijos
kiekiai ir praktiškai nesusidaro radioaktyvių atliekų, bet
ir pačių reakcijoje dalyvaujančių medžiagų gamtoje yra
labai daug - deuterį galima lengvai atskirti nuo paprasto
vandenilio - pavyzdžiui, vandenynai yra milžiniškas
deuterio rezervuaras (mokslininkų skaičiavimais, 6000
vandenilio atomų tenka vidutiniškai 1 deuterio
atomas). Tiesa, reakcijai reikalingas tritis gamtoje
nerandamas, bet jį galima gauti branduoliniuose
reaktoriuose, apšvitinant ličio branduolius neutronais.
Šios reakcijos metu išsiskiria apytiksliai 3,5
(Mega elektronvoltų) energijos vienam
nukleonui, t.y. beveik 4 kartus daugiau, negu
urano branduolių dalijimosi reakcijos metu.
Jungiantis deuteriui ir tričiui, iš viso išsiskiria
17,6 (Mega elektronvoltų) energijos. Tai
paaiškinama savitųjų ryšio energijų skirtumu.
Termobranduolinė bomba
Galingiausia
kada
nors
susprogdinta
termobranduolinė bomba – tai Caro Bomba, kurią 1961
išbandė Sovietų Sąjunga. Tai buvo apie 50 megatonų,
kitaip tariant kokius 2000 kartų daugiau galios, nei
buvo numesta ant Hirošimos. Pagal skaičiavimus, jau
200 megatonų (vos 4 kartus galingesnė) bomba būtų
suteikusi branduolinės plazmos debesiui antrą kosminį
greitį, kitaip tariant, į kosmosą būtų nunešusi didelę
dalį Žemės atmosferos. Bet ir 50 megatonų pakako
tam, kad būtų atrasti efektai, kai dėl atmosferinių linzių
smūgio banga išdaužo langus pastatuose, esančiuose
už 1000 kilometrų. Toks atstumas – tai vos 1/40 visos
Žemės apskritimo ilgio dalis.
Termobranduolinės bombos, kurių galia
buvo dešimtis, šimtus ir net tūkstančius kartų
didesnė, nei bombų, kurios buvo numestos
ant Hirošimos bei Nagasakio, išties ir tapo tuo
ginklu, kuris pakeitė pasaulį. Atominės
bombos buvo klaikiai brangios, o jų galios
pakakdavo tik kokiam nors miestui nugriauti,
bet ne tam, kad sunaikintų požeminius
įtvirtinimus. Termobranduolinės bombos buvo
tik kažkiek brangesnės už atomines, tačiau
kariškiams suteikė praktiškai neribotą
energijos kiekį.
Termobranduolinis energijos gavimo būdas vis
arčiau mūsų
Termobranduolinės
reakcijos yra žvaigždžių
varomasis variklis, taip pat
ir Saulės. Tačiau žemėje
idėja
kontroliuojamai
vykdyti termobranduolines
reakcijas bei iš jų išgauti
elektros energiją niekada
nebuvo įgyvendinta. Vis
dėlto, tyrėjai vis dar bando
sukurti
kontroliuojamą
termobranduolinę reakciją
žemėje, nes tai išlieka pačiu
žaliausiu energijos šaltiniu.
Termobranduolinės poveikis aplinkai
Termobranduolinės sintezės energija bus naudojama tiems
patiems tikslams, kaip ir šiandien, pavyzdžiui, elektros arba
vandenilio gamybai, kaip šiluma pramoniniam vartojimui ir pan.
Termobranduolinėje jėgainėje kuro sunaudota bus ypač mažai. 1
GW (gigavalvalendės) elektrinės galios termobranduolinei jėgainei
reiktų apie 100 kg deuterio ir 3 tonų gryno ličio, kad galėtų veikti
ištisus metus ir generuoti apie 7 mln. kWh elektros. Norint, kad
anglimi kūrenama elektrinė pagamintų tokį patį energijos kiekį,
reiktų iškasti apie 1,5 mln. Tonų nevalytos nuo nedegių priemaišų
anglies! Termobranduolinės sintezės reaktoriai neišskiria dujų,
sukeliančių šiltnamio efektą, ir kitų teršalų, kurie gali pakenkti
aplinkai arba sukelti klimato pasikeitimus. Beto nustojus veikti
elektrinei po 100 metų bus galima perdirbti atliekas, todėl ateityje
nebus problemų dėl atliekų.
Ačiū už dėmesį!
Informacija imta iš šių šaltinių :
http://www.technologijos.lt;
http://www.su.lt;
http://www.efda.org;
http://www.popo.lt.