Boşqariladigan termoyadro sintezi

Boşqariladigan termoyadro sintezi B O Ş Q A R I L A D I G A N TERMOYADRO SINTEZI (BTS) — yengil atom yadrolarining qöşiliş, birikiş, ya'ni sintez jarayoni. Bunda termoyadro energiyasi ajralib çiqadi. Mac, deyteriyning ikki yadrosi qöşilganda reaksiya ikki yönalişda borişi mumkin:

H2+H2>Ne3+p, Ikkala reaksiyaning bölişi ehtimoli taxm. birday. Birinçi reaksiyada har bir sintez (qöşiliş, birikiş)da 3,25 MeV, ikkinçisida esa 4 MeV energiya ajraladi. Elementlar davriy tizimining boşida joylaşgan yengil elementlar yadrolarining birikiş reaksiyasidan energiya olişning yangi manbai sifatida foydalaniş masalasi alohida qiziqiş tuğdiradi, çunki yer yuzida yengil elementlarning zaxiralari bitmastuganmasdir. Bu reaksiyaning boşlanişi uçun moddalarni tabiiy şaroitda oliş mumkin bölgan issiqlikdan juda köp marta yuqori trada qizdiriş kerak. Biroq termoyadro reaksiyasini boşqara biliş — bu hali termoyadro energetikasini quriş muammosining hal etilişi emas. Bu muammoni hal qiliş uçun qizdirişga sarf böladigan energiya termoyadro reaksiyasi ketayotganda ajralib çiqadigan energiyadan kam bölişi va öz-özidan davom etuvçi termoyadro jarayoni vujudga kelişi zarur. Qöşiliş, birikiş (sintez) jarayoni röy berişi uçun 2 yengil yadroni şu yadrolar örtasida tortişiş kuçlari ta'sir etadigan darajada yaqinlaştiriş kerak. Şundagina bu yadrolar bitta bölib qöşilişi mumkin. Ma'lumki, yadro kuçlari 1013 sm çamasi masofada ta'sir eta oladi. Demak, qöşiliş reaksiyasiga kirişuvçi yadrolarni şunday masofaga qadar yaqinlaştiriş kerak. Lekin bunday masofada yadrolar örtasida nihoyat darajada katta Kulon itarişiş kuçlari — yadrolar orasidagi masofa kvadratiga teskari mutanosib elektr kuçlar ta'sir etadi. Bu kuçlarni yengiş uçun reaksiyaga kirişuvçi yadrolar katta (önlarça keV) kinetik energiyaga ega bölişi kerak. Şuning uçun, yuzaki qaraganda, yadro reaksiyalarini zaryadlangan zarralar yordamida davom egtiriş mumkin emasdek körinadi.

Sistemada tra juda yuqori bölganda modda (deyteriy)ning köpgina atomlari batamom ionlaşgan, ya'ni elektron qobiqlari batamom yöqolgan, göyoki ikki xil gaz — erkin elektronlar va deyteriy yadrolaridan iborat gaz aralaşmasiga aylanadi. Moddaning bunday holati plazma deyiladi. Agar deyteriy yadrolari içida kinetik energiyasi bir neça ön keV bölgan yadrolar yetarli bölsa, bunday yadrolar töqnaşuvi natijasida qöşiliş reaksiyasi röy beradi deyiş mumkin. Umuman aytganda, moddani plazma holatiga ötkaziş uçun u bir neça yuz mln. gradusga qadar qizişi kerak. Şunday trada qöşiliş reaksiyasining dastlabki alomatlari pay do böla boşlaydi. Bu reaksiyalarning termoyadro sintezi (yadro — issiqlik) reaksiyalari nomi b-n atalişining sababi ham şunda. Termoyadro reaksiyalari energetik jihatdan foydali bölişi uçun plazma t-rasi öta yuqori bölişi kerak. Quyoş va yulduzlar içki sohalarining t-rasi şunday yuqori bölib, ularda köp mlrd. yillardan beri jadal (intensiv) ravişda termoyadro reaksiyalari davom etmoqda. Şunday qilib, termoyadro reaksiyasida ajralib çiquvçi yadro energiyasidan foydalaniş uçun yerda quyoş modeliga öxşaş qurilma vujudga keltiriş kerak böladi.

Turli mamlakatlarda sun'iy yöl b-n olingan plazmaning t-rasi 100— 150 mln. gradus atrofida. Biroq bu tra öz-özidan davom etuvçi turğun termoyadro jarayonlari uçun kamlik qiladi. Uzluksiz sintez reaksiyasi ketişi uçun sintez qilinuvçi moddalar plazma t-rasida yetarliça uzoq vakt uşlab turilgan va plazmaning hajmi özgartirilmay saqlangan taqdirdagina juda köp yadro reaksiyada iştirok etib, turğun yadro sintezi jarayoni vujudga keladi. Plazmaning ziçligi yetarli bölmasa, yadro sintezi borayotganda energiya juda kam ajralib çiqadi, bunday reaksiya tajriba uçun befoyda bölib qoladi. Reaktorda magnit maydon hosil qilinadi, şu magnit maydon tufayli plazma reaktor devoriga tegib sovumaydi. Zaryadlangan zarralarni magnit maydonda uşlab turib, plazma atrofiga töplaş mumkin, şunda plazmaning t-rasi yana ham ortadi.

Dunyoda yadro sintezi b-n işlaydigan bir neça tajriba qurilmalari mavjud. AQŞ, Angliya, Fransiya, Germaniya, Yaponiya, Rossiya va b. mamlakatlarda olib borilayotgan i.t. işlarining köpçiligi termoyadro reaksiyalarini boşqarişni örganişga qaratilgan. BTS xalq xöjaligining barça tarmoqlarini uzoq davr mobaynida zarur miqdorda energiya b-n ta'minlab turiş imkoniyatini beradi. Biroq BTSga energiya olişning eng sönggi manbai deb qaraş xato, çunki fizika fani ixtiyorida boşqa baquvvatroq energiya manbalari ham mavjud.

Şuni qayd qiliş kerakki, tadqiqotçilarning Yerda sun'iy yulduz moddalarini hosil qiliş ustidagi köp yillik i.t. işlaridan hozirça arzigulik natija olinmagan, biroq har bir yangi amaliy yoki nazariy natija BTSni amalga oşiriş kunini yaqinlaştiradi.