Question

Описати процес, що йде при злитті ядер дейтерію і тритію.

Answer 1

Процесс слияния дейтерия и трития относится к ядерным реакциям. При слиянии ядер трития и дейтерия образуется атом гелия с положительным зарядом(альфа-частица) и высокоэнергичный нейтрон(нейтронное излучение)
${}_1^2H + {}_1^3H \rightarrow {}_2^4He + {}_0^1n$
При этом излучается 17,6 МэВ(3,5 МэВ излучает альфа-частица, а оставшиеся 14,1 МэВ высокоэнергичный нейтрон)

Answer 2

Злиття ядер дейтерію і тритію є одним із ядерних реакцій, які відбуваються в ядерній фузії. Цей процес відбувається при екстремально високих температурах і тиску, які панують в ядрі зорі або в експериментальних установках, таких як термоядерних реакторах.

Основний процес злиття ядер дейтерію (нукліду водню з масовим числом 2) і тритію (нукліду водню з масовим числом 3) включає чотири кроки:

1. Утворення ядра гелію-5: Два ядра дейтерію об'єднуються, утворюючи ядро гелію-5 (нуклід гелію з масовим числом 5).

Дейтерій (D) + Дейтерій (D) → Гелій-5 (He-5) + протон (p)

2. Утворення ядра гелію-5*: Ядро гелію-5 в стані збудження, позначеному як гелій-5*, зберігається протягом дуже короткого проміжку часу перед злиттям.

Гелій-5 (He-5) → Гелій-5* (He-5*)

3. Вибух гамма-випромінювання: Ядро гелію-5* дезінтегрується, випромінюючи високоенергетичний фотон (гамма-квант).

Гелій-5* (He-5*) → Гамма-квант (γ) + гелій-4 (He-4)

4. Злиття гамма-кванта та ядра тритію: Високоенергетичний гамма-квант, що випромінюється, взаємодіє з ядром тритію, перетворюючи його в гелій-4 та випускаючи нейтрон.

Гамма-квант (γ) + Тритій (T) → Гелій-4 (He-4) + Нейтрон (n)

В результаті злиття дейтерію і тритію утворюються гелій-4 (He-4) і нейтрон (n), а також звільняється велика кількість енергії. Ця енергія є продуктом фузійної реакції і використовується для забезпечення електроенергії в термоядерних реакторах, таких як потенційні термоядерні реактори у майбутньому. Такі реакції відбуваються в ядерних реакторах, зорях та є джерелом енергії для Сонця та інших зірок у Всесвіті.