Termoyadroviy reaksiyalar. “Termoyadro reaksiyalari” mavzusidagi fizika darsining konspekti. Yadro energiyasini qo'llash" (11-sinf) Vodorod bombasining ta'sir qilish mexanizmi

Termoyadro reaksiyasining vujudga kelish shartlari Termoyadroviy reaksiya sodir bo lishi uchun dastlabki yadrolar elektrostatik itarish kuchini yengib, yadro kuchlarining ta sir doirasiga tushishi (m masofaga yaqinlashishi) kerak. Bu yadrolarning yuqori kinetik energiyasi bilan mumkin. Buning uchun moddaning harorati 10 7 K bo'lishi kerak. Shuning uchun reaktsiya "termoyadro" (lotincha termo - issiqlik) deb ataladi.

Nazorat qilinmagan termoyadro reaksiyalari 1. Quyoshda boshqarilmaydigan termoyadro sintezi milliardlab yillar davomida sodir bo'lmoqda. Bir gipotezaga ko'ra, to'rtta vodorod yadrosi Quyosh tubida geliy yadrosiga birlashadi. Bunda juda katta miqdorda energiya ajralib chiqadi 2. Vodorod bombasi. 1968 yil 24 avgustda Frantsiya Polineziyasida sinovdan o'tkazilgan Canopus birinchi frantsuz termoyadro bombasining portlashi fotosurati.

Sinovdan o'tgan eng kuchli bomba SSSRda yaratilgan 57 megaton (57 million tonna TNT ekvivalenti) hosildorligi bilan vodorod bombasi edi. Ishlab chiquvchilar orasida Saxarov, Kharitonov va Adamskiy bor edi. 1961 yil 30 oktyabr kuni ertalab soat 11:32 da 10 km balandlikdan tashlangan bomba Novaya Zemlya (SSSR) tepasida 4000 metr balandlikka yetib keldi va portlatib yuborildi. Portlash sodir bo'lgan joy do'zaxga o'xshardi - yer kuygan toshlardan qalin kul qatlami bilan qoplangan. Zilzila o'chog'idan 50 kilometr radiusda hamma narsa yonib ketdi, garchi portlashdan oldin odam balandligidagi qor bo'lsa-da, 400 kilometr uzoqlikdagi tashlandiq qishloqda yog'och uylar portlash kuchidan 10 baravar katta edi Ikkinchi jahon urushida ishlatilgan barcha portlovchi moddalarning umumiy quvvati.

Vodorod bombasining ta'sir qilish mexanizmi. Vodorod bombasining portlashi paytida sodir bo'ladigan jarayonlar ketma-ketligini quyidagicha ifodalash mumkin. Birinchidan, qobiq ichida joylashgan termoyadro reaktsiyasini boshlovchi zaryad (kichik atom bombasi) portlaydi, natijada neytron chaqnaydi va termoyadro sintezini boshlash uchun zarur bo'lgan yuqori haroratni hosil qiladi. Neytronlar deyteriy-litiy-6 birikmasidan yasalgan qo'shimchani bombardimon qiladi. Litiy-6 neytronlar ta'sirida geliy va tritiyga bo'linadi. Keyin deyteriy va tritiy aralashmasida termoyadro reaksiyasi boshlanadi, bomba ichidagi harorat tez oshib boradi, sintezga tobora ko'proq vodorod jalb qilinadi.

Boshqariladigan termoyadroviy reaktsiyaning afzalliklari termoyadroviy reaktorni yaratish g'oyasi 1950-yillarda paydo bo'lgan. Hozirgi vaqtda (2010) boshqariladigan termoyadro sintezi hali amalga oshirilmagan. Mutlaqo radioaktiv bo'lmagan deyteriy va radioaktiv tritiydan foydalanadigan, lekin atom energiyasidan minglab marta kichikroq bo'lgan termoyadro energiyasi ekologik jihatdan qulayroq bo'ladi. Va mumkin bo'lgan favqulodda vaziyatlarda termoyadro stansiyasi yaqinidagi radioaktiv fon tabiiy ko'rsatkichlardan oshmaydi. Shu bilan birga, termoyadro yoqilg'isining og'irligi birligi uchun organik yoqilg'ining yonishi paytidagidan taxminan 10 million marta va uran yadrolarining bo'linishidan taxminan 100 baravar ko'p energiya olinadi. Bu manba amalda bitmas-tuganmas, u vodorod yadrolarining to'qnashuviga asoslanadi va vodorod koinotdagi eng keng tarqalgan moddadir. Bu muammo bilan SSSRda I.V. Kurchatov, A.D. Saxarov, I.E. Tamm, L.A.Arsimovich, E.P. Velixov

CTS tadqiqotining asosiy yo'nalishlari Asosiy muammo gazni 10 7 K (plazma) haroratda cheklangan joyda saqlashdir. Hozirgi vaqtda boshqariladigan termoyadroviy sintezni amalga oshirishning ikkita asosiy sxemasi juda jadal moliyalashtirilmoqda. 1. Plazma nisbatan past bosim va yuqori haroratda magnit maydon bilan chegaralangan kvazstatsionar tizimlar. 2. Pulsli tizimlar. Bunday tizimlarda CTS o'ta kuchli lazer yoki ion impulslari bilan deyteriy va tritiyni o'z ichiga olgan kichik nishonlarni qisqa vaqt ichida isitish orqali amalga oshiriladi. Bunday nurlanish termoyadroviy mikroportlashlar ketma-ketligini keltirib chiqaradi.

TOKAMAK - bu magnit plazmani saqlash uchun toroidal vakuum kamerasi. Plazma magnit maydon tomonidan ushlab turiladi, uning ichida plazma "shnur" kameraning devorlariga - "donut" ga tegmasdan osilgan. nomidagi Atom energiyasi institutida birinchi marta ishlab chiqilgan. Kurchatov tomonidan boshqariladigan termoyadro sintezi muammosini o'rganish. Magnit maydon hosil qilish uchun kamera atrofiga bobinlar o'raladi. Avval havo vakuum kamerasidan tashqariga chiqariladi va keyin deyteriy va tritiy aralashmasi bilan to'ldiriladi. Keyin induktor yordamida kamerada vorteksli elektr maydoni hosil bo'ladi. Induktor katta transformatorning birlamchi sargisi bo'lib, unda TOKAMAK kamerasi ikkilamchi o'rash hisoblanadi. Vorteks elektr maydoni plazmadagi oqimni keltirib chiqaradi va uni qizdiradi.

TOKAMAKda boshqariladigan termoyadro sintezi muammolari Plazmadagi bosimning oshishi undagi jarayonlarni keltirib chiqaradi va bu moddaning ushbu holatining barqarorligiga salbiy ta'sir qiladi. Unda "bo'yin" yoki "ilon" tipidagi buzilishlar paydo bo'ladi, bu esa plazmaning kamera devorlariga chiqishiga olib keladi. Ular yo'q qilinadi va plazma soviydi. Magnit maydon plazmaning maydon chiziqlari bo'ylab harakatlanishiga to'sqinlik qilishi kerak. Hozircha magnit maydoni o'ta o'tkazuvchan elektromagnitlar yordamida yaratilgan TOKAMAK plazma to'plamini ushlab turish uchun yadrolarning birlashishi natijasida chiqarilgandan ko'ra ko'proq energiya talab qiladi. Hozirgacha 1 s vaqt davomida zarrachalarning har bir sm 3 ga plazma zichligini olish mumkin edi, bu hali o'z-o'zidan barqaror termoyadro reaktsiyasini boshlashga imkon bermaydi. Plazma zichligi va qamoqqa olish vaqtining mahsuloti hozirgi vaqtda erishilganidan 20 baravar ko'p bo'lishi kerak. Sanoatda foydalanish uchun termoyadroviy reaktsiyalar uzoq vaqt davomida doimiy ravishda sodir bo'lishi kerak. Kerakli miqyosda reaktsiyaga erishish uchun plazmadagi bosimni oshirish kerak.

Bunday tizimlarda CTS o'ta kuchli ko'p kanalli lazerlar yoki ion impulslari yordamida deyteriy va tritiyni o'z ichiga olgan kichik nishonlarni qisqa muddatli siqish va ultra tez isitish orqali amalga oshiriladi. Bunday nurlanish nishonning markazida termoyadro reaktsiyasini keltirib chiqaradi. CTS uchun maqsad ichi bo'sh qobiqdan (1), qattiq muzlatilgan dizel aralashmasi qatlamidan (2) va nishon markazidagi past zichlikdagi dizel yoqilg'isi gazidan (3) iborat. Asosiy g'oya maqsadli siqish rejimini amalga oshirishdir, unda faqat uning markaziy qismi ateşleme haroratiga keltiriladi, yoqilg'ining asosiy qismi esa sovuq bo'lib qoladi. Keyin yonish to'lqini yoqilg'ining sirt qatlamlariga tarqaladi.

Kaliforniyadagi Livermor milliy laboratoriyasi dunyodagi eng kuchli lazer majmuasidir. 192 ta kuchli lazerlar bir vaqtning o'zida millimetrli sharsimon nishonga (taxminan 150 mikrogram deyteriy va tritiy aralashmasi) yo'naltiriladi. Natijada, nishonning harorati 100 million darajaga etadi, to'p ichidagi bosim esa er atmosferasi bosimidan 100 milliard marta yuqori bo'ladi. Ya'ni, nishonning markazidagi sharoitlar Quyosh ichidagi sharoitlar bilan taqqoslanadigan bo'ladi. Impulsli termoyadro qurilmasi ichki yonish dvigateliga o'xshaydi, unda vaqti-vaqti bilan ish kamerasiga etkazib beriladigan yoqilg'ining portlashlari sodir bo'ladi. CTS ning qiyinchiliklari aralashmani bir zumda va bir xilda isitish muammosida yotadi. Hisob-kitoblar shuni ko'rsatadiki, agar zichlik qattiq vodorodnikidan 1000 baravar yuqori bo'lsa, termoyadro reaktsiyasini yoqish uchun bir million joul etarli bo'ladi. Ammo hozirgacha eksperimental qurilmalarda zichlik atigi 3040 marta oshadi. Asosiy to'siq - bu nishonning yoritilishining bir xilligi.

Termoyadroviy reaktor juda oz miqdorda litiy va deyteriy iste'mol qiladi. Masalan, 1 GVt elektr quvvatiga ega reaktor yiliga 100 kg deyteriy va 300 kg litiyni yoqib yuboradi. Agar barcha termoyadro stansiyalari yiliga 5 · 10 20 J ishlab chiqaradi deb hisoblasak, ya'ni. kelajakda elektr energiyasiga bo'lgan ehtiyojning yarmi, keyin deyteriy va litiyning umumiy yillik iste'moli faqat 1500 va 4500 tonnani tashkil qiladi. Bunday iste'mol bilan suv tarkibidagi deyteriy (0,015%) insoniyatni millionlab yillar davomida energiya bilan ta'minlash uchun etarli. Termoyadro sintezi zamonaviy energiyaning umididir

Xalqaro eksperimental termoyadro reaktori ITER P. Boshqariladigan termoyadroviy sintez muammosi shu qadar murakkabki, hech bir davlat uni mustaqil ravishda yecha olmaydi. Shu bois jahon hamjamiyati eng maqbul yo‘lni – xalqaro termoyadroviy eksperimental reaktor loyihasini – ITERni yaratishni tanladi, unga bugungi kunda Rossiyadan tashqari, AQSh, Yevropa Ittifoqi, Yaponiya, Xitoy va Janubiy Koreya kiradi. Termoyadroviy reaktor Kadaracheda (Fransiya) quriladi va taxminan 2016 yilda ishga tushiriladi. Aynan TOKAMAK dunyodagi birinchi tajribaviy termoyadro reaktorining asosiga aylanishi kerak.

Oydan keladigan yoqilg'i (geliy-3) Bu reaktsiya yuqori haroratni talab qiladi, lekin ekologik jihatdan qulaydir, chunki u boshqa yadro reaktsiyalarida bo'lgani kabi keng tarqalgan neytronlarni emas, balki strukturaviy materiallarning radioaktiv bo'lib qolish xavfisiz ushlanishi oson bo'lgan zaryadlangan protonlarni chiqaradi. . Reaktorning xizmat qilish muddati sezilarli darajada oshadi, dizayn soddalashtiriladi va ishonchlilik oshadi. Protonlar elektr zaryadiga ega bo'lganligi sababli, termal konversiya tufayli yo'qotishlarni chetlab o'tib, termoyadro energiyasini bevosita elektr energiyasiga aylantirish mumkin bo'ladi. Yerda atigi 4 ming tonna geliy-3 mavjud. Rossiyani yiliga 20 tonna geliy-3 bilan ta'minlash uchun zamonaviy jahon iqtisodiyotiga yiliga 200 tonna geliy-3 kerak bo'ladi. Uning Oy tuprog'idagi zahiralari 1 million tonnani tashkil etadi.

Slayd 2

Termoyadro reaktsiyasi - bu yorug'lik yadrolarining juda yuqori haroratda energiya ajralib chiqishi bilan birlashishi reaktsiyasi.

Energetik jihatdan juda foydali !!!

Slayd 3

Termoyadro energiyasi va yonish reaktsiyasi paytida ajralib chiqadigan energiyani taqqoslash

4 g geliy sintezi 2 vagon ko'mirning yonishi

Slayd 4

Termoyadro reaksiyasi uchun shartlar

Birlashish reaksiyasi sodir bo'lishi uchun dastlabki yadrolar elektrostatik itarish kuchini yengib, yadro kuchlarining ta'sir doirasiga tushishi (10-14 m masofaga yaqinlashishi) kerak. Bu yadrolarning yuqori kinetik energiyasi bilan mumkin. Buning uchun moddaning harorati 107 K bo'lishi kerak. Shuning uchun reaktsiya "termoyadro" (lotincha therme-issiqlikdan) deb ataladi.

Slayd 5

Boshqarilmaydigan termoyadro reaktsiyalari

Quyoshda milliardlab yillar davomida boshqarilmaydigan termoyadro sintezi sodir bo'ldi. Bir gipotezaga ko'ra, to'rtta vodorod yadrosi Quyosh tubida geliy yadrosiga birlashadi. Bu juda katta miqdorda energiya chiqaradi 2. Vodorod bombasi. 1968 yil 24 avgustda Frantsiya Polineziyasida sinovdan o'tkazilgan Canopus birinchi frantsuz termoyadro bombasining portlashi fotosurati.

Slayd 6

Slayd 7

Vodorod bombasining ta'sir qilish mexanizmi.

Vodorod bombasining portlashi paytida sodir bo'ladigan jarayonlar ketma-ketligini quyidagicha ifodalash mumkin. Birinchidan, qobiq ichida joylashgan termoyadro reaktsiyasini qo'zg'atuvchi zaryad (kichik atom bombasi) portlaydi, natijada neytron chaqnadi va termoyadro sintezini boshlash uchun zarur bo'lgan yuqori harorat hosil bo'ladi. Neytronlar deyteriy-litiy-6 birikmasidan yasalgan qo'shimchani bombardimon qiladi. Litiy-6 neytronlar ta'sirida geliy va tritiyga bo'linadi. Keyin deyteriy va tritiy aralashmasida termoyadro reaksiyasi boshlanadi, bomba ichidagi harorat tez oshib boradi, sintezga tobora ko'proq vodorod jalb qilinadi.

Slayd 8

Strategik aviatsiya uchun vodorod bombasi

Ommaviy ishlab chiqarish bilan o'zlashtirilgan va strategik aviatsiya tomonidan qabul qilingan birinchi vodorod bombasi. Rivojlanishni yakunlash - 1962. RFNC-VNIITF muzeyi, Snejinsk.

Slayd 9

Slayd 10

CTS tadqiqotining asosiy yo'nalishlari

Asosiy muammo gazni 107 K (plazma) haroratda cheklangan joyda saqlashdir. Hozirgi vaqtda boshqariladigan termoyadroviy sintezni amalga oshirishning ikkita asosiy sxemasi juda jadal moliyalashtirilmoqda. 1. Plazma nisbatan past bosim va yuqori haroratda magnit maydon bilan chegaralangan kvazstatsionar tizimlar. 2. Impuls tizimlari. Bunday tizimlarda CTS o'ta kuchli lazer yoki ion impulslari bilan deyteriy va tritiyni o'z ichiga olgan kichik nishonlarni qisqa vaqt ichida isitish orqali amalga oshiriladi. Bunday nurlanish termoyadroviy mikroportlashlar ketma-ketligini keltirib chiqaradi.

Slayd 11

TOKAMAK magnit plazmani saqlash uchun toroidal vakuum kamerasi. Plazma magnit maydon tomonidan ushlab turiladi, uning ichida plazma "shnur" kameraning devorlariga - "donut" ga tegmasdan osilib turadi. nomidagi Atom energiyasi institutida birinchi marta ishlab chiqilgan. Kurchatov tomonidan boshqariladigan termoyadro sintezi muammosini o'rganish. Magnit maydon hosil qilish uchun kamera atrofiga bobinlar o'raladi. Avval havo vakuum kamerasidan pompalanadi va keyin deyteriy va tritiy aralashmasi bilan to'ldiriladi. Keyin induktor yordamida kamerada vorteksli elektr maydoni hosil bo'ladi. Kvazi-statsionar tizimlar Induktor katta transformatorning birlamchi sargisi bo'lib, unda TOKAMAK kamerasi ikkilamchi o'rash hisoblanadi. Vorteks elektr maydoni plazmadagi oqimni keltirib chiqaradi va uni qizdiradi.

Slayd 12

TOKAMAKda boshqariladigan termoyadro sintezi muammolari

Plazmadagi bosimning oshishi undagi jarayonlarni keltirib chiqaradi, bu moddaning ushbu holatining barqarorligiga salbiy ta'sir qiladi. Unda "bo'yin" yoki "ilon" tipidagi buzilishlar paydo bo'ladi, bu esa plazmaning kamera devorlariga chiqishiga olib keladi. Ular yo'q qilinadi va plazma soviydi. Magnit maydon plazmaning maydon chiziqlari bo'ylab harakatlanishiga to'sqinlik qilishi kerak. Hozircha magnit maydoni o'ta o'tkazuvchan elektromagnitlar yordamida yaratilgan TOKAMAK plazma to'plamini ushlab turish uchun yadrolarning birlashishi natijasida chiqarilgandan ko'ra ko'proq energiya talab qiladi. Hozirgacha plazma zichligini 1 sekund davomida 1 sm3 ga 1014 zarracha olish mumkin edi, bu esa hali o'z-o'zidan barqaror termoyadro reaktsiyasini boshlashga imkon bermaydi. Plazma zichligi va qamoqqa olish vaqtining mahsuloti hozirgi vaqtda erishilganidan 20 baravar ko'p bo'lishi kerak. Sanoatda foydalanish uchun termoyadroviy reaktsiyalar uzoq vaqt davomida doimiy ravishda sodir bo'lishi kerak. Kerakli miqyosda reaktsiyaga erishish uchun plazmadagi bosimni oshirish kerak.

Slayd 13

Bunday tizimlarda CTS o'ta kuchli ko'p kanalli lazerlar yoki ion impulslari yordamida deyteriy va tritiyni o'z ichiga olgan kichik nishonlarni qisqa muddatli siqish va ultra tez isitish orqali amalga oshiriladi. Bunday nurlanish nishonning markazida termoyadro reaktsiyasini keltirib chiqaradi. Puls tizimlari CTS uchun maqsad ichi bo'sh qobiq (1), qattiq muzlatilgan dizel aralashmasi qatlami (2) va nishon markazidagi past zichlikdagi dizel yoqilg'isi gazidan (3) iborat. Asosiy g'oya maqsadli siqish rejimini amalga oshirishdir, unda faqat uning markaziy qismi ateşleme haroratiga keltiriladi, yoqilg'ining asosiy qismi esa sovuq bo'lib qoladi. Keyin yonish to'lqini yoqilg'ining sirt qatlamlariga tarqaladi.

Slayd 14

Kaliforniyadagi Livermor milliy laboratoriyasi dunyodagi eng kuchli lazer majmuasidir.

192 ta kuchli lazerlar bir vaqtning o'zida millimetrli sharsimon nishonga (taxminan 150 mikrogram deyteriy va tritiy aralashmasi) yo'naltiriladi. Natijada, nishonning harorati 100 million darajaga etadi, to'p ichidagi bosim esa er atmosferasi bosimidan 100 milliard marta yuqori bo'ladi. Ya'ni, nishonning markazidagi sharoitlar Quyosh ichidagi sharoitlar bilan taqqoslanadigan bo'ladi. Impulsli termoyadro qurilmasi ichki yonish dvigateliga o'xshaydi, unda vaqti-vaqti bilan ish kamerasiga etkazib beriladigan yoqilg'ining portlashlari sodir bo'ladi. CTS ning qiyinchiliklari aralashmani bir zumda va bir xilda isitish muammosida yotadi. Hisob-kitoblar shuni ko'rsatadiki, agar zichlik qattiq vodorodnikidan 1000 baravar yuqori bo'lsa, termoyadro reaktsiyasini yoqish uchun bir million joul etarli bo'ladi. Ammo hozirgacha eksperimental qurilmalarda zichlik atigi 30-40 marta oshadi. Asosiy to'siq - maqsadli yoritishning etarli darajada bir xilligi.

Slayd 15

Termoyadroviy reaktor juda oz miqdorda litiy va deyteriy iste'mol qiladi. Masalan, 1 GVt elektr quvvatiga ega reaktor yiliga taxminan 100 kg deyteriy va 300 kg litiyni yoqib yuboradi. Agar barcha termoyadro stansiyalari yiliga 5·1020 J ishlab chiqaradi deb hisoblasak, ya'ni. kelajakda elektr energiyasiga bo'lgan ehtiyojning yarmi, keyin deyteriy va lityumning umumiy yillik iste'moli faqat 1500 va 4500 tonnani tashkil qiladi. Bunday iste'mol bilan suv tarkibidagi deyteriy (0,015%) insoniyatni ko'p million yillar davomida energiya bilan ta'minlash uchun etarli. Termoyadro sintezi zamonaviy energiyaning umididir

Slayd 16

Xalqaro eksperimental termoyadro reaktori ITER

Boshqariladigan termoyadro termoyadroviy sintezi muammosi shu qadar murakkabki, hech bir davlat uni mustaqil ravishda yecha olmaydi. Shu bois jahon hamjamiyati eng maqbul yo‘lni – xalqaro termoyadroviy eksperimental reaktor loyihasini – ITERni yaratishni tanladi, unga bugungi kunda Rossiyadan tashqari, AQSh, Yevropa Ittifoqi, Yaponiya, Xitoy va Janubiy Koreya kiradi. Termoyadroviy reaktor Kadaracheda (Fransiya) quriladi va taxminan 2016 yilda ishga tushiriladi. Aynan TOKAMAK dunyodagi birinchi tajribaviy termoyadro reaktorining asosiga aylanishi kerak.

Slayd 17

Oydan keladigan yoqilg'i (geliy-3)

Bu reaksiya yuqori haroratni talab qiladi, lekin ekologik jihatdan qulaydir, chunki u boshqa yadro reaksiyalarida boʻlgani kabi keng tarqalgan neytronlarni emas, balki strukturaviy materiallarning radioaktiv boʻlib qolish xavfisiz ushlanishi oson boʻlgan zaryadlangan protonlarni chiqaradi. Reaktorning xizmat qilish muddati sezilarli darajada oshadi, dizayn soddalashtiriladi va ishonchlilik oshadi. Protonlar elektr zaryadiga ega bo'lganligi sababli, termal konversiya tufayli yo'qotishlarni chetlab o'tib, termoyadro energiyasini bevosita elektr energiyasiga aylantirish mumkin bo'ladi. Yerda atigi 4 ming tonna geliy-3 mavjud. Rossiyani yiliga 20 tonna geliy-3 bilan ta'minlash uchun zamonaviy jahon iqtisodiyotiga yiliga 200 tonna geliy-3 kerak bo'ladi. Uning Oy tuprog'idagi zahiralari 1 million tonnani tashkil etadi.

Slayd 18

Barcha slaydlarni ko'rish

Dars rejasi

« »

1. Buyum: FİZİKA

2. Sinf: 11

3. Mavzudagi mavzu va dars raqami: Atom yadrosi fizikasi (16-dars)

4. Asosiy darslik: "Fizika. 11-sinf", G. Ya. Myakishev, B. B. Buxovtsev, V. M. Charugin, M., Ta'lim, 2014 y.

5. Darsning maqsadi: termoyadro reaksiyalarining borishi va yadro energiyasidan foydalanish bilan tanishadi.

6. Rejalashtirilgan natijalar:

- Mavzu : o‘quvchi yorug‘lik yadrolarining o‘ta yuqori haroratdagi sintez reaksiyasi, olam evolyutsiyasida termoyadro reaksiyasining o‘rni haqida ma’lumot oladi;

Talaba deyteriy va vodorod tritiy o'rtasidagi reaksiya bilan tanishadi.

- meta-mavzu:

tartibga soluvchi : talaba mustaqil ravishda maqsad qo‘yadi va unga erishish yo‘llarini rejalashtiradi; vaqtini taqsimlaydi;

talaba maqsadga erishish qobiliyatini baholaydi;

kommunikativ: o‘quvchi o‘z fikrini to‘liq va to‘g‘ri ifodalaydi; o'qituvchi va tengdoshlari bilan ta'limni tushunishni tashkil qiladi va rejalashtiradi;

tarbiyaviy: talaba tushunchalarga ta'riflar beradi, talaba 17 MeV tartibli tuganmas energiya manbasidan foydalanishning ahamiyati bilan tanishish imkoniyatiga ega bo'ladi;

-shaxsiy : talaba barqaror ta'lim va kognitiv motivatsiyani, o'z-o'zini tarbiyalash va o'z-o'zini tarbiyalashga tayyorligini shakllantirish imkoniyatiga ega bo'ladi.

7. Dars turi: yangi bilimlarni o'zlashtirish darsi.

8.Talabalar mehnatining shakllari : individual, frontal.

9. Kerakli texnik jihozlar: kompyuter, proyektor, darslik, ekran, Elektron ta'lim resurslari: ma'lumot,(), o'rnatilgan OMC pleer.

Darsning tuzilishi va borishi

I. Tashkiliy moment

Salom;

Ishga kelmaganlar ta'rifi;

Talabalarning darsga tayyorgarligini tekshirish;

Diqqatni tashkil etish.

II . Bilimlarni yangilash

Ushbu darsning boshida biz o'rganilgan materialni takrorlashimiz kerak, bu bizga yangi materialni o'rganishimiz uchun zarur bo'ladi.

III . O'quv faoliyati uchun motivatsiya

Yadro energiyasini chiqarishning ikkita tubdan farqli yo'li mumkin: og'ir yadrolarning bo'linishi va engil yadrolarning sintezi (termoyadroviy sintez).

Yengil yadrolar birlashib, yangi yadro hosil qilganda, katta miqdorda energiya ajralib chiqishi kerak. Buni solishtirma bog‘lanish energiyasining massa soni A ga nisbatan egri chizig‘idan ko‘rish mumkin. Massa soni 60 ga yaqin bo‘lgan yadrolargacha nuklonlarning solishtirma bog‘lanish energiyasi A ortishi bilan ortadi. Shuning uchun ham A bilan har qanday yadro sintezi.< 60 из более легких ядер должен сопровождаться выделением энергии. Общая масса продуктов реакции синтеза будет в этом случае меньше массы первоначальных частиц.

Guruch. 1.1. Yadroning o'ziga xos bog'lanish energiyasining massa soniga bog'liqligi

IV . Faoliyatning o'zini o'zi belgilashi. Maqsadni belgilash. Dars mavzusini shakllantirish.

Darsning maqsadini shakllantirishga harakat qiling.

Engil yadrolar yordamida energiya olish mumkinmi? Nima sodir bo'lishi mumkin?

Bularning barchasini bugun ushbu darsda bilib olasiz.

Iltimos, dars mavzusini yozing:« Termoyadroviy reaksiyalar. Yadro energiyasidan foydalanish»

V . Muammodan chiqish uchun loyiha yaratish

Iltimos, yorug'lik yadrolarining sintezi haqidagi vizual ma'lumotlar bilan tanishing: geliy sintezini namoyish qilish modeli,issiq yulduzlardagi termoyadro reaksiyalari boshqariladi termoyadro reaktsiyalari, yulduz energiyasi manbalari, axborot xarakteridagi EOR dan foydalangan holda:

Darslik (320-324-betlar) yordamida mavzuni batafsil o‘rganing va quyidagi savollarga javob toping:

O'qituvchi darsni yakunlaydi va asosiy e'tiborni o'quv faoliyatining yakuniy natijalariga qaratadi. Dars uchun baho qo'yadi.

O'qituvchi talabalarni jumlani davom ettirishga taklif qiladi:

Men o'rgandim…

Endi men qila olaman…

Menga qiyin bo'ldi ...

Menga yoqdi…

I X. Uy vazifasi (o'qituvchi uy vazifasini bajarish uchun tushuntirish beradi)

Fizika - 9

Termoyadroviy reaksiya

Yengil yadrolarning (masalan, vodorod, geliy va boshqalar) sintez reaktsiyasi yuzlab million daraja haroratlarda sodir bo'ladi.

Nima uchun termoyadro reaktsiyalari faqat juda yuqori haroratlarda mumkin?

Termoyadro reaksiyasiga misol

Reaktsiya energiya chiqaradi

Reaktsiya termoyadroviy bombada amalga oshirildi va uni boshqarib bo'lmas edi

Qaysi reaksiya energetik jihatdan qulayroq?

(nuklon uchun):

engil yadrolarning sintezi yoki og'ir yadrolarning bo'linishi?

Termoyadro energiyasi va yonish reaktsiyasi paytida ajralib chiqadigan energiyani taqqoslash

Yonish

2 vagon ko'mir

Sintez

4 g geliy

Boshqariladigan termoyadro reaksiyalari

Asosiy qiyinchilik nimada

termoyadro reaksiyalarining amalga oshirilishi?

Plazmani magnit maydon yordamida o'rnatish devorlari bilan aloqa qilmasdan, cheklangan joyda saqlash kerak.

Boshqariladigan termoyadro sintezi uchun TOKAMAK o'rnatilishi

TOKAMAK ( Bu roidal ka o'lchov ma chirigan Kimga atushki )

Xalqaro eksperimental termoyadro reaktori ITER

Qurilishi allaqachon boshlangan va 2018 yilga qadar yakunlanishi rejalashtirilgan ITER reaktorining loyihasi. Reaktor quvvati kamida 500 MVt bo'lishi kerak. O'lchamni hisoblash uchun rasmda odamning silueti quyida joylashgan (o'ngda)

Fusion elektr stantsiyasi

Ishlash printsipiga ko'ra, termoyadro elektr stantsiyasi an'anaviy issiqlik elektr stantsiyalariga o'xshaydi va ulardan faqat "pech" dizayni va yoqilg'i turi bilan farq qiladi.

Quyosh energiyasi energiyadir

termoyadro reaksiyalari

Vodorod aylanishi - bu vodoroddan geliy hosil bo'lishiga olib keladigan uchta termoyadro reaktsiyasi zanjiri:

Hans Bethe

Amerikalik olim

Nobel mukofoti

Fizika - 9

Termoyadroviy reaksiya

D.z. § 79,

K.r. tomonidan § 65-78 "Atom va atom yadrosining tuzilishi"

"Radiatsiyaning odamlarga ta'siri" - "-". O'zingizni EMFdan qanday himoya qilish kerak. Odamlar tomonidan turli manbalardan olingan ionlashtiruvchi nurlanish dozalari. Oqibatlari. Marks shahridagi havo haroratining o'zgarishiga quyosh faolligi ta'siri bo'yicha tadqiqotlar. Loyiha masalalari. Uch bola. - "Tashqoqlik gormoni". Himoya - "Petal", oq kiyim. Elektromagnit maydon salomatlikka qanday ta'sir qiladi?

"Atomlar" - Asosiy ishlar luminesans va radioaktivlik hodisalarini o'rganishga bag'ishlangan. Mariya Sklodovska - Kyuri. rafiqasi M. Sklodovska-Kyuri bilan birgalikda (1898) poloniy va radiyni kashf etdi. Antuan Anri Bekkerel. P.Kyuri bilan birgalikda u (1898) poloniy va radiy kimyoviy elementlarni kashf etdi. Fransuz fizigi va kimyogari. U vodorod atomining yadrosini proton deb atashni taklif qildi.

"Radioaktivlik darsi" - bilimlarni mustahkamlash. Muammolarni hal qilish. 15. 6. 10. Internet resurslaridan foydalanib, dars mavzusi bo'yicha qo'shimcha ma'lumotlarni toping. C ixtiyoriy bo'lgani uchun (1) tenglama cheksiz ko'p echimlarga ega. Tabiiy radioaktivlik. Tabiiy radioaktivlik - bu tabiatda mavjud bo'lgan beqaror izotoplarda kuzatiladigan radioaktivlik.

"Atom modeli" - folga orqali o'tayotganda?-zarralar turli burchaklarda burilib ketgan. Ruterford Ernest (1871-1937) - ingliz fizigi, yadro fizikasi asoschisi. 1. 1899 yilda alfa va beta nurlarini kashf etdi. Atomning sayyoraviy modeli Maksvell elektrodinamikasiga ziddir. E.Rezerford tomonidan taklif qilingan atomning sayyoraviy modeli.

"Radiatsiyaning ta'siri" - Janob Marksga ko'ra monitoring. Radiatsiyaning teriga ta'siri. Baxtsiz hodisalar oqibatlari va RA moddalarini utilizatsiya qilish. Malign neoplazmalardan o'lim. Ishlab chiqarish. Leykemiya.). Marksdagi radiatsiyaviy vaziyatni kuzatish. Quyosh ulkan gaz to'pi bo'lib, uning chuqurligida termoyadro reaktsiyalari sodir bo'ladi.

Termoyadroviy reaksiyalar. “Termoyadro reaksiyalari” mavzusidagi fizika darsining konspekti. Yadro energiyasini qo'llash" (11-sinf) Vodorod bombasining ta'sir qilish mexanizmi