На първо място, трябва да разберат, че има четири различни вида енергия, освободени:
1) химична енергия, която захранва колите ни, както и повечето от устройствата на съвременната цивилизация;
2) разцепване на ядрената енергия се използва за генериране на около 15% от консумираната от нас електроенергия;
3) енергията на горещия ядрен синтез, който осигурява енергия на слънцето и повечето от звездите;
4) енергията на студен синтез, което се наблюдава с някои експериментатори в лабораторни изследвания и наличието на което се отхвърля от повечето учени.
Брой избран ядрената енергия (топлина / кг гориво) на трите вида 10 милиона пъти по-високи от една и съща фигура в разпределението на химическа енергия. Разликата между тези видове енергия? За да се разбере на този въпрос, имате нужда от познания по химия и физика.
Използването на предложенията на онлайн магазин, който продава продукти за дома, можете да си купите всички продукти на достъпни цени лесно.
Природата ни е дал два вида стабилно заредени частици: протони и електрони. Proton - това е трудно, обикновено е много малък, положително заредени частици. Electron обикновено леки, големи, с размити граници и има отрицателен заряд. Положителните и отрицателните заряди са привлечени един към друг, като северния полюс на магнита привлича юг. Ако магнита северния полюс до Южния полюс, за да донесе още един магнит, те ще се изправят. В сблъсък ще остане малко количество енергия под формата на топлина, но това е твърде малък, за да бъде лесно измерими. За да се отдели на магнитите трябва да свърши работата, това е, за да изразходват енергия. Това е приблизително същата като вземете камък обратно на могилата.
Когато камък ролката надолу по хълма, малко количество отделена топлина, процесът на вдигане на камъка обратно ще изисква енергия.
По същия начин, положителния заряд на протона сблъсква с отрицателен заряд на електрона, те са "залепени", освобождаване на енергия. Резултатът е водороден атом, обозначен като Н. водороден атом, - не е просто замъглено електрона обгръща малък протон. Ако прати електрон от водороден атом, тогава се получи положително заредени йони Н +, който е не повече от първоначалната протона. "Йон" - име, приложим към един атом или молекула, които са загубили или придобит един или повече електрони и по този начин е престанало да бъде неутрален.
Както е известно, в природата има повече от един вид атоми. Имаме кислород, азот, желязо атома, атомите на хелий и др. Това, което те са различни? Всички те имат различни видове ядра, както и всички ядра съдържат различен брой протони, и, следователно, са с различна положителен заряд. ядро хелий съдържа 2 протони следователно има заряд от плюс две, и за неутрализиране на заряда изисква 2 електрони. При него "залепени" 2 електрони, се образува хелий атом. кислород ядро съдържа 8 протони и има заряд него 8. Когато "залепени" 8 електрони, генерирани кислороден атом. азотния атом има 7 електрони, железен атом - около 26. Въпреки това, структурата на атома приблизително съвпада: малък, положително заредена ядро, което е в размита облак от електрони. Разликата в размера между ядрото и електроните е огромен.
Диаметърът на Слънцето е само 100 пъти диаметъра на Земята. Диаметър на електрони в облака атом 100 000 пъти диаметъра на сърцевината. За да се получи разликата в сумите, необходими за повишаване на тези номера в куб.
Сега ние сме готови да се разбере какво химическата енергия. Атомите, като електрически неутрален, може в действителност да комуникират един с друг, освобождавайки повече енергия. С други думи, те могат да бъдат свързани в една стабилна конфигурация. Електроните в един атом вече се опитва да се разпределят така, че възможно най-точно по-близо до мозъка на костите, но поради неясна своята същност те се нуждаят от определено пространство. Въпреки това, комбиниране с електрони с друг атом, те образуват обикновено строги конфигурация, която им позволява да се доближат до ядрата. Например, 2 водородни атома могат да бъдат свързани в по-компактна конфигурация, ако всеки водороден атом ще даде електронен облак от електрони 2, която е разделена между два протона.
По този начин те образуват групата, състояща се от един два електрона и два протона облак, разделени от интервал, но, въпреки това, е в рамките на електронен облак. В резултат на химическа реакция, която настъпва екзотермично: H + Н => NG (знак "=>" означава "отива в" или "става"). Конфигурация Н2 - молекула водород; когато купуват водороден балон, тогава се не повече от една молекула N. Освен това, свързваща два електрона и 8 Н2 О електрон атом могат да образуват по-компактна конфигурация - водна молекула Н О плюс топлина. В действителност молекулата вода - един облак от електрони, вътре в който има три точка на ядрото. Такава молекула е минимална конфигурация енергия.
По този начин, на изгарянето на въглища и мазут, ние разпространявате електроните. Това води до образуването на по-стабилни конфигурации на точка ядра в електронен облак и произвежда топлина. Това е същността на химическа енергия.
В предишната дискусия ние да сме пропуснали нещо. Защо в основната същност първоначално съдържа две или повече протони? Всеки протон има положителен заряд, а когато разстоянието между положителните заряди толкова малка, че е съизмерим с пространството около ядрото, те са силно отблъснати от друг. Отблъскването на еднаквите заряди се отблъскват като, възникнал между северните полюси на два магнита, когато те се опитват да се свържат правилно. Трябва да има нещо, което да се преодолее това отблъскване, в противен случай щеше да съществува само от водородни атоми. За щастие, ние можем да видим, че това не е така.
Има и друг вид сила, която действа на протона. Това ядрена сила. Поради факта, че тя е много голяма, частиците твърдо провеждат почти един на друг. Освен това, има втори вид тежки частици, които се различават само с протон, че не разполага с никаква положителен или отрицателен заряд. Те не отблъсне положителния заряд на протона. Тези частици се наричат "неутрони", тъй като те са електрически неутрален. Характерна особеност е, че е възможно постоянното състояние на частиците само в рамките на ядрото. Когато частицата е извън сърцевината, за около 10 минути се трансформира в протон, електрон и много лесно анти-неутрино. Въпреки това, той може да остане непроменена за неопределено време във вътрешността на ядрото. Се, че тя може протона и неутрона са много силно привлечени един към друг. Подход на достатъчно разстояние, те са свързани за образуване на много силен чифт т.нар deuteron който е определен D +. Единична deuteron свързване към един електрон, образува тежка водороден атом или деутерий, означен D.
Вторият ядрената реакция настъпва, когато две деутерони взаимодействат. Когато две деутерони причинени да реагира, те са свързани за образуване на частици с двойна заплащане. Групиране на два протона и два неутрона дори по-стабилна, отколкото в групата на протонната неутронен deuteron. Новата частица се неутрализира с 2 електрони, става ядрото на хелий атом, който не означава. В природата съществуват големи групи, които са ядрата на въглерод, азот, кислород, желязо и други атоми. Съществуването на тези групи е възможно благодарение на ядрена енергия, което се случва между частиците, когато те си взаимодействат един с друг или разделена между общата сума на пространство равно на размера на ядрото.
Сега можем да разберем естеството на конвенционален ядрена енергия, която всъщност е енергията на ядреното делене. По време на ранната история на Вселената формира масивни звезди. По време на експлозията на масивни звезди формира ядрото на поставените видовете и отново избухна в космоса. Планети и звезди, включително и на слънце, са образувани от тази маса.
Може би по време на експлозията са всички възможни стабилни конфигурации на протони и неутрони, и са почти устойчиви групи като ядрото на уран. Има действително три вида ядра на атомите на урана: уран-234, уран-235 и уран-238. Тези "изотопи" се различават по броя на неутроните, но всички те съдържат 92 протони. Ядрата на атомите на урана от всякакъв вид могат да станат по-малко енергия конфигурация чрез освобождаване на хелиеви ядра, обаче, този процес се случва толкова рядко, че на Земята уран запазва свойствата за около 4 милиарда години.
Въпреки това, има и друг начин да се прекъсне конфигурацията на ядрото на уран. Като цяло, протони и неутрони групи са най-устойчиви, ако те съдържат около 60 двойки на протонната неутронен. Броят на тези двойки, които се съдържат в ядрото на уран, три пъти по-високи от тази цифра. Следователно, тя е склонна да се раздели на две части, като по този начин се подчертава голямото количество топлина. Независимо от това, природата не му позволява да се отделят. За да се направи това, той трябва първо да отидат в конфигурация с висока енергия. Въпреки това, един вид уран - уран-235, обозначена като U 235, - получава необходимата енергия, улавяне на неутрони. По този начин получаване на необходимата енергия, ядрото се разпада, освобождавайки огромни количества енергия и в същото време отпускаме допълнителни неутрони. Тези допълнителни неутрони от своя страна могат да разцепват U-235 ядро, в резултат на верижна реакция.
Този процес се извършва при атомните електроцентрали, където топлината, която е краен продукт на ядрено делене, водата, използвана за варене, парата и въртенето на електрически генератор. (Недостатък на този метод е изолирането на радиоактивни отпадъци, които трябва да бъдат елиминирани надеждно).
Сега ние сме готови да се разбере същността на гореща ядрен синтез. Както бе споменато в урока 5, протони и неутрони групи са най-стабилни, когато броят на протоните и неутроните доближава тяхното количество желязо атом в ядрото. Като уран, който обикновено съдържа твърде много неутрони, протони, леки елементи, като например водород, хелий, въглерод, азот и кислород, съдържа твърде малко от тези двойки.
Ако се създадат необходимите условия, за да се гарантира, че тези ядра могат да си взаимодействат, те се обединяват в по-стабилни групи с освобождаването на топлина. По този начин процесът на синтез се случи. В природата се среща в звезди като Слънцето. В природата, водородни серии сгъстен и след известно време, реакцията на синтез се случи. Ако процесът е бил първоначално с деутерони, които вече съдържат удвоили протонни и неутронни звезди в реакцията ще е сравнително мека. Скоростта, с която всеки вид атом движи вътре в облака на такива атоми, зависи от температурата. Колкото по-висока е температурата, толкова по-висока скорост, и атомите, близо заедно, правят сблъсъка напречно сечение.
В звезди температура достатъчно висока за електрони, за да оставят ядрото. По този начин, можем да кажем, че в действителност ние се занимаваме със смесен облак от електрони и ядра. При много високи температури по време на сблъсък ядро толкова близо една до друга, че ядрената енергия е включена, привличането им един към друг. Следователно, сърцевината може да "слепват" и да се превърне в протони и неутрони нискоенергийни групи, отделящи топлина. Гореща синтез е опит за провеждане на този процес в лабораторията като се използва троен водород и деутерий (сърцевината, която съдържа един протон и 2 неутрони) под формата на газ. За се налага гореща синтетичен газ за поддържане на температурата в стотици милиони градуси, с магнитно поле може да се постигне, но само за 1-2 секунди. Надяваме се, че това ще бъде възможно да се поддържа температурата на газа за по-дълъг период от време. Докато температурата е достатъчно висока, ядрената реакция се извършва в момента на сблъсъка на ядра.
Основната формата, в която се освобождава енергия - е освобождаването на високоенергийни неутрони и протони. Протоните бързо се превръща в топлина. неутронната енергия също може да се превърне в топлина, обаче, след това телефонът се радиоактивен. Деактивиране оборудване, изглежда много сложно, затова горещата синтеза не е подходящ като метод за търговско производство на енергия. Във всеки случай, енергията на горещ синтез - това е една мечта, която е съществувала в продължение най-малко на 50 години. Въпреки това, повечето учени смятат, горещата синтеза като единствен метод за производство на енергия чрез ядрен синтез. В процеса на горещо сливане произвежда по-малко радиация, отколкото в разцепването, е екологично чист и на практика неограничен източник на гориво в света (във връзка с модерна енергия, би било достатъчно за много милиони години).
И накрая, ние стигаме до обяснението на студен ядрен синтез. Cold Fusion може да бъде прост и не-радиоактивен метод за изолиране на енергията от ядрен синтез. В процеса на студено слети протони и неутрони взаимодействат с ядра на протони и неутрони, още напълно различни.
В тази ядрена енергия допринася за факта, че те образуват по-стабилна конфигурация. За всеки от ядрената реакция изисква реактивни ядра имат общ обем на пространството. Това изискване се нарича комбиниращи частици. Когато се появи гореща синтеза на припокриващи частици за кратко време, когато преодоляване на силата на отблъскване на два положителни заряди, и ядра се сблъскват. През студен синтез състояние подравняване на частиците се постига чрез принуждаване ядрата на деутерий държат като размазване на частици като електрони, а не като малки частици точка. Когато лека или тежка водородът се прибавя към тежки метали, всеки "атом" водород заема позиция, в която той е заобиколен от всички страни от тежък метал атома.
Тази форма се нарича междинна водород. Електрони с водородни атоми, заедно с междинната част са водород маса на електрони в метала. Всеки водород ядро варира като махало, минаваща през отрицателно зареден облак от електрони от метала. Такова вибрации се появява дори и при много ниска температура, в съответствие с предписанията на квантовата механика. Това движение се нарича движението на нулева точка. Така ядра стане неясни обекти като електроните в атома. Въпреки това, такова достатъчно размиване да позволи един водороден ядро да взаимодействат с други.
Друго необходимо условие е да има две или повече водородни ядра появиха същата обща пространство. Електрическият ток, носен от електрони в метала, се държи като истински вибриращи вълни, а не като точкови частици. Ако електроните не се държат в сухо вещество, като вълните на днес нямаше да съществува не транзистори, без съвременните компютри. Electron като вълна се нарича Блох електронни функции. Cold Fusion тайна на необходимостта да се произвеждат функция deuteron Блох. За две или повече деутерони имат общ обем на пространството в или върху твърда повърхност се изисква за получаване на деутерони вълни. Веднъж създаден функция деутерони Блок започне да управлява ядрената енергия, а протоните и неутроните, част от deuteron pereorganizuyutsya по-стабилна функция конфигурация хелий Блок, който е придружен от еволюцията на топлина.
За проучване на студен ядрен синтез експериментаторът трябва да се направи деутерони отиват в състояние на вълната и да ги държат в това състояние. Експериментите на студен синтез, показва излишната топлина, доказват, че това е възможно. Въпреки това, до сега никой не знае как да се проведе такъв процес най-надеждният начин. Използването на студен ядрен синтез обещава да получи енергиен източник, който ще издържи в продължение на милиони години, като в същото време няма да има глобално затопляне, не радиоактивност - това е защо трябва да положат сериозни усилия, за да изучават този феномен.
навигация в публикациите