Навигация по сайту

Управляемый термоядерный синтез - миф или реальность

Неуправляемый термоядерный синтез мы видим каждый день - это Солнце.  Возможно, ли создать условия (на Земле или в космосе), при которых будет происходить управляемый термоядерный синтез.

Существующая модель атомного ядра

Наше представление о строении атомного ядра построено на основании периодической системы Менделеева, согласно которой заряд каждого последующего элемента увеличивается на единицу. Это привело к тому, что заряды ядер тяжелых элементов приближаются к 100 и вокруг них роем носятся электроны, некоторые из которых  валентные. Поскольку масса ядер растет быстрее, чем количество протонов, для решения проблемы была принята модель атомного ядра, согласно которой ядро состоит из протонов и нейтрально занаряженных частиц – нейтронов. Для того, чтобы ядро не разлетелось вследствие кулоновского отталкивания, придумали сильное взаимодействие.

Электромагнитная модель атомного ядра

Проблема решается проще, все электроны, за исключением валентных находиться в ядре. От распада ядро удерживают кулоновская сила - все просто, для примера возьмём атом дейтерия - два протона находятся между электроном. Расстояние между протонами и электронам существенно меньше, чем между протонами - кулоновская сила обратно пропорциональна квадрату расстояния. Соответственно электрон притянет два протона.

Но электрон и протон имеют разные заряды, если они займут один и тот же объем, то и вращаться должны в одну сторону. Создаваемое ими магнитное поле начнет выталкивать их друг из друга.

Управляемый термоядерный синтез

Понимание строение атомного ядра позволит решить проблему управляемого термоядерного синтеза.

В процессе познания мира человечество первым освоило гравитационное взаимодействие, следующим стало кулоновское взаимодействие (огонь).

И миром правят эти два взаимодействия, человеческое тело также существует благодаря им. По отношению к человеку справедливы все известные законы - Ньютона, Кулона, Кирхгофа, Ома и т.д.

 Гравитационное взаимодействие

В рамках классической физики гравитационное взаимодействие описывается законом всемирного тяготения Ньютона, согласно которому сила гравитационного притяжения между двумя материальными точками с массами m1 и m2 пропорциональна обеим массам и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними: 

F=G*m1*m2/(R*R)

Здесь G - гравитационная постоянная, приблизительно равная 6?673*E-11  м³/(кг с²), R - расстояние между точками.

Электромагнитное взаимодействие

Заряженные частицы обладают не только зарядом но и при движении создают магнитное поле. Вращающиеся вокруг своей оси (спин) электрон и протон (это не точечные заряды) создают магнитное полн и по существу являются постоянными магнитами. Соответственно находясь рядом частмцы начинают ориентироваться друг с другом - разноименные полюса притягиваются, а одноименные отталкиваются).

Закон Кулона - это закон, описывающий силы взаимодействия между точечными электрическими зарядами, согласно которому Кулоновская сила  между двумя материальными точками с зарядами q1 и q2 пропорциональна обеим зарядам и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними:.

F=k*q1*q2/(R*R)

где k = c2·10-7 Гн/м = 8,9875517873681764·109 Н·м2/Кл2 (или Ф-1·м), при этом одноименные заряды отталкиваются, а разноименные притягиваются.