Чудесное топливо будущего
ДИАФРАГМА
Н2 О2
Физики сумели установить возможность ядерных реакций между легкими атомами, в том числе возможность реакций между атомами дейтерия (изотоп водорода).
|
|
|
|
2
D + 2
D = 1
H + 3
T
В результате получается атомы трития и протия - изотопы водорода. К такой реакции неприменим закон сохранения массы, каким его представляла старая химия - в результате реакции получается недостача:
2
x
2.014102-1.007825-3.016049=0.00433
Г
Это немалая недостача, она означает, что если бы удалось найти условия, при которых может протекать реакция между двумя молями тяжелого водорода, то согласно уравнению Эйнштейна E= mc2 можно было бы получить энергию:
| |
0.00433
x
(3
x
1010)2
Дж
=3.9
x
1011
Дж
Это немалая энергия. В наше время, чтобы получить такую энергию, приходится сжигать в топках котлов ни много, ни мало 13,5 т первосортного угля.
Между тем в соответствии с уравнением ядерной реакции такую энергию можно получить при затрате всего лишь 120, 6 кг. Что же мешает получать энергию из воды?
Чтобы атомы могли вступить в ядерную реакцию, их ядра должны столкнутся, то есть сблизится до расстояния, начиная с которого межъядерные силы уже могут преодолеть электрическое отталкивание - примерно 10-14м.
Но ядра атомов защищены своими электронными оболочками. Это оболочки простираются на расстояния в десятки тысяч раз больше. А самое главное - ядра заряжены и отталкиваются друг от друга, как и все одноименно заряженные тела. Из закона Кулона следует, что потенциальная энергия (в джоулях) двух ядер, на расстояние 10-14м, должна быть равна:
|
| |
| |
Z1
x
Z2
x
(1.6
x
10-19)2
x
9
x
109
10-14
если между собой сталкиваются элементы с атомными номерами Z1 и Z2 .