1 семестр | 2 семестр | 3 семестр | 4 семестр | Мат. анализ ч1 | Мат. анализ ч2 | Мат. анализ ч3 | Мат. анализ ч4 | Строение атомных ядер | Модели атомных ядер | Ядерные реакции | Термодинамика | Магнитое поле | Оптика | Механика |

Задачи по курсу Ядерная и нейтронная физика

Задача 5.11 Оценить энергетические ресурсы одного литра воды в отношении реакций синтеза на дейтерии и определить количество бензина с теплотворной способностью q = 42 кДж/г, которое выделяет при сгорании такое количество энергии. Считать, что атомное содержание дейтерия составляет 0,015% по отношению к атомам протия.

Решение

Будем учитывать следующие две реакции под действием дейтонов

 

 

 

 

и считать, что обеспечены условия, при которых весь образующийся тритий участвует в реакции.

Полагая равной вероятность обоих каналов реакции (d-d), получим, что в реакции (d-t) может участвовать одна пятая часть первоначального количества ядер дейтерия. Тогда энергия возможного синтеза ядер дейтерия в одном литре воды составит

,

(5.11.1)

где - количество ядер дейтерия, содержащихся в одном литре воды; Е1 и Е2 – энергия, выделяемая в верхнем и нижнем каналах реакции d-d; Е3 – энергия реакции d-t.

Полагая плотность воды равной 1 кг/л,

.

МэВ.

МэВ.

МэВ.

Подставив полученные данные в (5.11.1) определим

Дж.

Тогда масса бензина, дающая такое же количество энергии при сгорании, составит

кг.

Высшая математика - лекции, курсовые, типовые задания, примеры решения задач Основы математического анализа