Ajiniyoz nomidagi nukus davlat pedagogika instituti fizika matematika fakulteti
Yüklə 0,92 Mb. Pdf görüntüsü
|
|
NANOTEXNOLOGIYA USKUNALARI. Atom yadrolarining bo`linishi og`ir yadrolar uchun xos bo`lgan jarayon bo`lib, bu jarayon toriy yadrosidan boshlab, elektr zaryadi katta bo`lgan barcha yadrolarda ro`y berishi mumkin. Yadrolarning bo`linishi boshqariladigan reaksiya amalga oshiriladigan qurilma
joylariga bor moddasidan yasalgan sterjenlar o`rnatilgan. Bor yadrosi neytronlarni oson yutadi. Yadro reaktorini ishga tushirish uchun neytron manbasi kerak emas. U kosmik nurlarda mavjud yoki uran yadrosining o`z-o`zidan parchalanishidan hosil bo`ladi. Neytronlarning bir-biriga nisbati ko`payish koeffitsienti deyiladi. U “K” harfi bilan belgilanadi. Agarda K=1 bo`lsa zanjir reaksiyasi o`z-o`zidan saqlanib turadi. Ortiqcha neytronlarni yutib ko`payish koeffitsientini bir me`yorda saqlab turish uchun reaktorning ma`lum joylariga bordan yasalgan sterjenlar o`rnatilgan . Yengil yadrolar qo`shilishi (sintezi) uchun Q sint
= (M 1 +M 2 -M)c
2 =A(ε- ε). Bu yerda ε > ε ekanligidan Q sint
> 0 va energiya olish maqsadida ishlatish mumkin. Hozircha termoyadro sintezi faqatgina vodorod bombasida amalga oshirilgan. Termoyadro sintezi Quyosh va boshqa yulduzlar energiyasining asosiy manbasi hisoblanadi. 1938 yilda Bete tomonidan Quyosh nurlanishini tushuntiruvchi ikkita aylanma jarayon taklif etildi. Bu aylanma jarayonlar proton-proton va uglerod-azot sikllari deb ataladi. Birinchi siklning asosiy tarmog`i sxemasi quyidagi reaksiyalar ketma-ketligi bilan ifodalanadi:
Bu sikldagi birinchi reaksiya eng sekin (T 1/2 = 1,4*10 10 yil) bo`lib, buning ta`sirida proton- proton siklining solishtirma energiya ajralishi juda kichik : q= 2 erg /(g*sek). Bu qiymat inson organizmidan ajraladigan solishtirma energiya ajralishidanham kichik. Lekin juda katta massa ( m= 2*10 13 kg) hisobiga Quyosh bir sekundda juda katta ( ∆𝑚 = 4,3 ∙ 10 6 tonna/sek ) massa ekvivalentidagi nurlanishni chiqaradi. Quyoshdagi uglerod- azot sikli oltita reaksiyadan iborat bo`lib uglerod – 12 yadrosi katalizator vazifasini o`taydi. Quyoshda kechadigan termoyadro reaksiyasi uchun tabiiy sharoitlarning o`zi yetarli : 1) Plazma gravitatsion maydon yordamida ushlab turiladi va izolyatsiyaga hojat yo`q.
2) Plazmaning zichligi yuqori ( 𝜌 = 100 𝑔/𝑠𝑚 3 )
3) Quyosh o`lchamlarining juda katta ekanligidan energiya isroflari hisobg olmaslik darajada kichik. Quyoshda kechadigan termoyadro sintezi uchun birinchi qarashda harorat ancha pastdek ko`rinadi. Haqiqatdan ham Quyosh markazidagi harorat T= 14* 10 6
bu energiya Kulon bar`yeridan (B K = 0,5 MeV) dan 400 marta kichik ekanligi ko`rinadi. Bu holatda esa termoyadro sintezi mumkin emas. Bu jarayon kechishi, plazmaning energitik spektrida E>E bo`Lgan zarrachalarning mavjudligi bilan tushuntiriladi. Quyoshdagi sintez reaksiyasi statsionar rejim bilan xaraterlanadi. Vodorod bombasidagi holat Quyoshdagidan ancha farq qiladi. Bu yerda asosiy masala sintez energiyasining jud qisqa ( −𝜏 = 10 -6 sek) vaqtda ajralishi hisoblanadi. Faqat shunday holdagina plazmani ushlab turish, termo izolyatsiya zichlik va plazma o`lchovi muammolari bo`lmaydi. Masalan 10 -6 sek da plazma sovub ulgurmagani uchun termoizolyatsiya kerak emas. Plazmaning muddatidan avval tarqalmasligi uchun ancha mustahkam qattiq uran qobig`ini yasaladi. Katta zichlik va katta hajm olish uchun qattiq yoqilg`i masalan litiy deytiridi ( 6 Li 2 H) ishlatilishi mumkin. Yuqori (10 7
Vodorod bombasida energiya tez ajraluvchi reaksiyalarga quyidagi reaksiyalarni misol keltirish mumkin: 6 Li+ n 4 He+
3 H Q= 4,8 𝜇eV 3 H+ 2 H 4 He+ n Q= 17,6 𝜇eV Bu reaksiyalar neytronlar va 3 H yadrolari sonini o`zgarmasdan ushlab turish bilan bir-birini quvvatlab turadi. Bu reaksiyalar uchun zarur neytronlar va 3 H yadrolari quyidagi ikkita nisbatan sekin kechadigan reaksiyalarada hosil bo`ladi: 2 H+ 2 H 3 He+n Q= 3,3 𝜇eV 2 H+ 2 H 3 H+p Q= 4,0 𝜇eV Bundan tashqari neytronlar atom bombasi portlashida ham hosil bo`ladi. Vodorod bombasining portlashi nostatsionar xarakterdagi termoyadro reaksiyasidir.
|