Download - JEDRSKA FUZIJA
![Page 1: JEDRSKA FUZIJA](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062323/568152ae550346895dc0d21d/html5/thumbnails/1.jpg)
Prof.dr. Božidar Šarler 2007/2008
ENERGETIKA IN ENERGETSKE NAPRAVEJEDRSKA ENERGETIKA
JEDRSKA FUZIJA
![Page 2: JEDRSKA FUZIJA](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062323/568152ae550346895dc0d21d/html5/thumbnails/2.jpg)
Prof.dr. Božidar Šarler 2007/2008
ENERGETIKA IN ENERGETSKE NAPRAVEJEDRSKA ENERGETIKA
VEZALNA ENERGIJA NA NUKLEON (PROTON ALI NEVTRON)
average binding energy per nucleon: povprečna vezalna energija na nukleonnumber of nucleons in nucleus: število nukleonov v jedru
razcep jeder, fisijazlivanje jeder, fuzija
Tako pri razcepu kot tudi pri zlivanju jeder sevezalna energija na nukleon (proton ali nevtron)poveča. Ker je vezalna energija negativna, se razlikasprosti v obliki kinetične energije. Ta pa se potem pretvori v toploto.
devterij
tritij
helij
![Page 3: JEDRSKA FUZIJA](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062323/568152ae550346895dc0d21d/html5/thumbnails/3.jpg)
Prof.dr. Božidar Šarler 2007/2008
ENERGETIKA IN ENERGETSKE NAPRAVEJEDRSKA ENERGETIKA
ZLIVANJE JEDER - FUZIJA
Jedrska fuzija je proces zlivanja dveh lažjih atomskih jeder v težje.
Zlivanje jeder je proces, ki poganja zvezde, vključno z našim soncem.
Je izvor skoraj celotne energije, ki uravnava našo klimo in živa bitja.
V centru interesa je zlivanje devterija (atoma vodika z jedrom, sestavljenim iz protona in nevtrona) in tritija (atoma vodika z jedrom,sestavljenim iz protona in dveh nevtronov).
2 3 41 1 2H+ H He+n
Rezultat je helijevo jedro.
Devterij je prisoten v naravi. Majhne količine v navadni vodi.
Tritij ni prisoten v naravi. Emitira delce beta z razpolovno dobo 12 let.
![Page 4: JEDRSKA FUZIJA](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062323/568152ae550346895dc0d21d/html5/thumbnails/4.jpg)
Prof.dr. Božidar Šarler 2007/2008
ENERGETIKA IN ENERGETSKE NAPRAVEJEDRSKA ENERGETIKA
Tritij lahko pridobivamo z drugo jedrsko reakcijo D - D:
2 2 1 31 1 1 1H+ H H+ H
Edina naprava, ki je do sedaj sproščala energijo na podlagi fuzije je bilavodikova bomba.
Pri vodikovi bombi imamo D - T (devterij-tritij) sredico, ki jo obdaja fisijskabomba. Ko ta eksplodira, vzpostavi pogoje za fuzijo (dovolj močno stisne D in T).
ZLIVANJE JEDER - FUZIJA
![Page 5: JEDRSKA FUZIJA](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062323/568152ae550346895dc0d21d/html5/thumbnails/5.jpg)
Prof.dr. Božidar Šarler 2007/2008
ENERGETIKA IN ENERGETSKE NAPRAVEJEDRSKA ENERGETIKA
FUZIJSKI REAKTORJI
Raziskave fuzije trajajo že petdeset let.
Jedri se morata približati z veliko hitrostjo. (Zato možna zaenkrat le bomba)
Termonuklearni način: delec pridobi hitrost na podlagi temperature.
D-T fuzija (Devterij-Tritij) potrebuje visoko gostoto delcev pri temperaturi nekaj milijonov stopinj.
D-D fuzija (Devterij-Devterij) potrebuje visoko gostoto delcev pri temperaturinakaj 10 milijonov stopinj.
V prvem, še bolj pa v drugem primeru, je problem posoda za tako vročo plazmo.
Tritij lahko v današnjem času proizvajajo samo z obstreljevenjem litija z nevtroni.
![Page 6: JEDRSKA FUZIJA](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062323/568152ae550346895dc0d21d/html5/thumbnails/6.jpg)
Prof.dr. Božidar Šarler 2007/2008
ENERGETIKA IN ENERGETSKE NAPRAVEJEDRSKA ENERGETIKA
FUZIJSKI REAKTORJI
Vročo plazmo lahko zadržujemo samo z magnetnimi kontejnerji.
1950 razvijeta Andrej Saharov in Igor Tamm tokamak (delci se gibljejo po torusu).
Tokamak dandanes uporabljajo v:
JET (Joint European Torus) v Culhamu, Velika Britanija.
TFTR (Tokamak Fusion Test Reactor) v Princetonu, ZDA.
V obeh je že potekala fuzija v izjemno kratkih časih. Proizvedena energija je bilamanjša kot potrebna energija za vzpostavitev procesa.
Lawrence Liwermore Laboratorij, Kalifornija, ZDA:V njem potekajo poskusi s fuzijo na podlagi obsevanja mešanice D - T z močnimi laserji.
Fuzijo v komercialne namene pričakujemo šele čez 50 let. Ta rok se venomer prestavlja!
![Page 7: JEDRSKA FUZIJA](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062323/568152ae550346895dc0d21d/html5/thumbnails/7.jpg)
Prof.dr. Božidar Šarler 2007/2008
ENERGETIKA IN ENERGETSKE NAPRAVEJEDRSKA ENERGETIKA
FUZIJSKI REAKTORJI
Vodo bodo greli z nevtronskim fluksom, ne pa z direktnim stikom s plazmo.
Nekateri so mnenja, da je fuzijska tehnologija ireleventna za današnje perečeklimatske probleme, ki jih je potrebno začeti reševati nemudoma!
![Page 8: JEDRSKA FUZIJA](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062323/568152ae550346895dc0d21d/html5/thumbnails/8.jpg)
Prof.dr. Božidar Šarler 2007/2008
ENERGETIKA IN ENERGETSKE NAPRAVEJEDRSKA ENERGETIKA
field coil: navitje za poljedirection of magnetic field: smer magnetnega poljatorus: svitek
PRINCIP DELOVANJA TOKAMAKA
![Page 9: JEDRSKA FUZIJA](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062323/568152ae550346895dc0d21d/html5/thumbnails/9.jpg)
Prof.dr. Božidar Šarler 2007/2008
ENERGETIKA IN ENERGETSKE NAPRAVEJEDRSKA ENERGETIKA
Andrej Saharov (1921-1989). Tudi izumitelj vodikove bombe. Nekaj dni predsmrtjo napiše osnutek nove ustave Rusije.
IZUMITELJ TOKAMAKA
![Page 10: JEDRSKA FUZIJA](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062323/568152ae550346895dc0d21d/html5/thumbnails/10.jpg)
Prof.dr. Božidar Šarler 2007/2008
ENERGETIKA IN ENERGETSKE NAPRAVEJEDRSKA ENERGETIKA
JOINT EUROPEAN TORUS
IZGLED NOTRANJOSTI SVITKA TOKAMAKA V CULHAMU
![Page 11: JEDRSKA FUZIJA](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062323/568152ae550346895dc0d21d/html5/thumbnails/11.jpg)
Prof.dr. Božidar Šarler 2007/2008
ENERGETIKA IN ENERGETSKE NAPRAVEJEDRSKA ENERGETIKA
TOKAMAK FUSION TEST REACTOR, PRINCETON
![Page 12: JEDRSKA FUZIJA](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062323/568152ae550346895dc0d21d/html5/thumbnails/12.jpg)
Prof.dr. Božidar Šarler 2007/2008
ENERGETIKA IN ENERGETSKE NAPRAVEJEDRSKA ENERGETIKA
LAWRENCE LIVERMORE NATIONAL LABORATORY, ZDA
EKSPERIMENTALNA NAPRAVA ZA FUZIJO
![Page 13: JEDRSKA FUZIJA](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062323/568152ae550346895dc0d21d/html5/thumbnails/13.jpg)
Prof.dr. Božidar Šarler 2007/2008
ENERGETIKA IN ENERGETSKE NAPRAVEJEDRSKA ENERGETIKA