Էջ:Հայկական Սովետական Հանրագիտարան (Soviet Armenian Encyclopedia) 9.djvu/496

Վիքիդարանից՝ ազատ գրադարանից
Jump to navigation Jump to search
Այս էջը սրբագրված է


պիսով, ջերմամիջուկային ռեակտորի կառուցման համար նախ պեւոք է ստանալ հարյուրավոր միլիոնների հասնող ջերմաստիճան ունեցող պլազմա ե, երկրորդ, կարողանալ պլազմային կոնֆիգուրացիաները պահպանել այնքան ժամանակ, որը բավարար լինի միջուկային ռեակցիաների ընթացքի համար։ Ջ․ կ․ ս–ի հետազոտությունները տարվում են երկու ուղղությամբ․ մի կողմից՝ քվազիստացիոնար համակարգերի մշակում, մյուս կողմից՝ խիստ արագագործ սարքերի ստեղծում։ Հետազոտությունների առաջին ուղղությունը ենթադրում է մագնիսական ջերմամեկուսացումով Ջ․ կ․ ս–ի ստացում։ Այդ նպատակով պլազման տաքացվում է իր միջով անցնող հուժկու էլեկտրական հոսանքների, պլազմայի ադիաբատ սեղմման կամ գերբարձր հաճախականությունների էլեկտրամագնիսական դաշտերի օգնությամբ։ Մագնիսական ջերմամեկուսացման սկզբունքը, որի հիմքում ընկած է որոշակի կոնֆիգուրացիայի արտաքին ուժեղ մագնիսական դաշտի կիրառումը, թույլ է տալիս տաքացած պլազման պահել ռեակտորի գործող գոտում առանց կործանարար էներգիական կորուստների։ Պլազմայի լիցքավորված մասնիկները չեն կարողանում ազատորեն տեղափոխվել մագնիսական դաշտի ուժագծերին ուղղահայաց ուղղություններով, որի հետևանքով խիստ նվազում են դիֆուզիան և ջերմահաղորդականությունը։ Մագնիսական ջերմամեկուսացումով Ջ․ կ․ ս–ի ստացման սարքերն են․ ա․ բաց (կամ հայելային) մագնիսական թակարդները, բ․ իմպուլսային գործողության տեղակայանքները (Z-պինչ և ©-պինչ, տես նաև Պինչ էֆեկտ), գ․ փակ մագնիսական համակարգերը, ինչպիսիք են ստելարատորները և հանրահայտ տոկաւէակները։ Սովետական ֆիզիկոսների ստեղծած տորոիդային տոկամակներում ընթացող երևույթներն արդեն լրիվ ուսումնասիրվել են և հաղթահարվել սկզբունքային բոլոր դժվարությունները։ Առաջիկա տարիներին ՍՍՀՄ–ում և այլ երկրներում նախատեսվում է կառուցել մեծ ծավալի տոկամակներ, որոնք պետք է ունենան դրական էներգիական հաշվեկշիռ և դառնան ապագայի ավելի հզոր ջերմամիջուկային ռեակտորների նախատիպ։

Հետազոտությունների երկրորդ ուղղության՝ Ջ․ կ․ ս–ի իներցիալ պահպանումով արագագործ համակարգերի դեպքում անհրաժեշտ ջերմաստիճանի պլազմա ստացվում է, երբ ջերմամիջուկային վառելիքի (դեյտերիումի և տրիտիումի խառնուրդ) 1–2 Սմ տրամագծով թիրախները ռմբակոծվում են լազերային ճառագայթների, արագացված էլեկտրոնների կամ ծանր իոնների կիզակետված փնջերով։ Այդ փնջերի մասնիկների W էներգիան ծախսվում է թիրախը սեղմելու և խտությունը 103–104 անգամ մեծացնելու, ինչպես նաև միջուկների էներգիան ավելացնելու համար։ Եթե փնջերն ունեն կարճատև գործողություն (10~10–10՜9 վրկ) և համապատասխան «ձևավորում», ապա իներցիայի հետևանքով թիրախի միջուկները չեն հասցնում ցրվել։ Արգելակման ճառագայթման և այլ կորուստները չնչին են, եթե T>4 • 107 K։ Ի տարբերություն ջրածնային ռումբի, այս սկզբունքով աշխատող ջերմամիջուկային ռեակտորներում Ջ․ կ․ ս․ իրականացվում է թիրախների՝ միմյանց հաջորդող անվտանգ միկրոպայթյունների ձևով։ Հաշվարկները ցույց են տվել, որ տեղակայանքին մատուցվող էներգիան պետք է հակադարձ համեմատական լինի սարքի օ․ գ․ գ–ի խորանարդին և թիրախի սեղմման գործակցի քառակուսուն։ Ռեակտորի դրական հաշվեկշիռն ապահովվում է W^106£ արժեքի դեպքում, որն ընկած է տեխնիկապես հասանելի արժեքների սահմանում։ Ներկայումս Ջ․ կ․ ս–ի ֆիզիկական բնույթի դժվարությունները սկզբունքորեն հաղթահարված են և ուսումնասիրվում են հիմնականում ռեակտոր–ների կառուցման հետ կապված ինժեներատեխնիկական խնդիրները, ինչպես օրինակ, ծնված միջուկների և նեյտրոնների էներգիայի լավագույն օգտագործման, ճառագայթային անվտսփգության և այլ հարցեր։ Սոտակա տարիներին (1980-ական թթ․ ընթացքում) նախատեսվում է ստեղծել մի քանի տասնյակ Մվտ հզորության տարբեր ռեակտորներ։

Զ․ կ․ ս–ի բնագավառում կատարվող հետազոտությունների հսկայական նշանակությունը պայմանավորված է մի շարք պատճառներով։ Շրջակա միջավայրի անընդհատ աճող աղտոտումը հրամայական պահանջ է առաջացրել մոլորակի արդ․ արտադրությունն իրականացնել փակ ցիկլով, որպեսզի թափոնները հասնեն նվազագույնի։ Սակայն արդյունաբերության նման վերակառուցումն անխուսափելիորեն կապված է էներգասպառման կտրուկ աճի հետ։ Մինչդեռ հանքային վառելիքի պաշարները սահմանափակ են և էներգետիկայի զարգացման արդի տեմպերի պահպանման դեպքում առաջիկա տասնամյակների (նավթ, այրվող գազեր) կամ հարյուրամյակների (ածուխ) ընթացքում կսպառվեն։ Իհարկե, լավագույն տարբերակը կլինի արեգակնային էներգիայի օգտագործումը, բայց մեզ հասնող ճառագայթման հզորության Փոքր խտությունը խիստ դժվարացնում է այդ խնդրի արմատական լուծումը։ էներգետիկայի անցումը տրոհման միջուկային ռեակտորների (գլոբալ մասշտաբով) կապված է ռադիոակտիվ մնացուկների վերացման բարդ պրոբլեմի հետ։ Մինչդեռ Զ․ կ․ ս–ի տեղակայանքներում, ըստ եղած տվյալների, ռադիոակտիվ վտանգը պետք է երեք կարգի մեծությամբ ավելի փոքր լինի, քան տրոհման ռեակտորներում։ Իսկ եթե խոսքը վերաբերի հեռավոր կանխատեսումներին, ապա լավագույն լուծումը, թերևս, հարկավոր է փնտրել Ջ․ կ․ ս–ի և արեգակնային էներգետիկայի զուգակցության մեջ։

Գրկ․ Тамм И․ Е․, Теория магнитного термоядерного реактора, ч․ 1, в сб․։ Физика плазмы и проблема управляемых термоядерных реакций, т․ 1, М․, 1958; Арцимович Л- А․, Управляемые термоядерные реакции, М․, 1963; Лазеры и термоядерная проблема, под ред․ Б․ Б․ Кадомцева, М․, 1974․ Կ․ Իսպիրյան

ՋԵՐՄԱՄԻՋՈՒԿԱՅԻՆ ՌԵԱԿՑԻԱՆԵՐ, fd-եթև ատոմների միջուկների միացման ռեակցիաներ, որոնք ընթանում են շատ բարձր ջերմաստիճաններում և ուղեկցվում էներգիայի անջատումով։ Զ․ ռ․ էկզոթերմիկ պրոցեսներ են, որովհետև սինթեզված ծանր միջուկների և այլ մասնիկների զանգվածների գումարը կամ կապի էներգիաներն ավելի մեծ են, քան առաջնային միջուկներինը։ Բարձր ջերմաստիճանները (^107К կարգի) կամ միացող միջուկների հարաբերական մեծ էներգիաները (0,01 – 1 Մէվ) անհրաժեշտ են, որպեսզի հաղթահարվի դրական էլեկտրական լիցք ունեցող միջուկների վանողական ուժերով պայմանավորված էլեկտրաստատիկ արգելքը, և միջուկները միմյանց մոտենան այնքան, որ սկսի գործել միջուկային ուժեղ փոխազդեցությունը։ Այդ պայմաններում, որ բնորոշ են աստղերին և արհեստականորեն ստեղծվում են նաև Երկրի վրա, ատոմների միջուկները զրկված են էլեկտրոնային թաղանթներից, և նյութերը գտնվում են պւազէհսյի վիճակում։ Աղ․ 1-ում բերված են մի քանի Զ․ ռ․, դրանց ժամանակ անջատվող էներգիայի (А Е), ռեակցիաների հավանականությունը բնութագրող հիմնական մեծության՝ առավելագույն Էֆեկտիվ ղայնական կտրվածքի (auwu) և ռմբարկող մասնիկի (ռեակցիայի բանաձևում ձախից առաջինը) էներգիայի (E^mfu) արժեքները։ Զ․ ռ–ի կտրվածքների մեծ տարբերության գլխ․ պատճառը միջուկային («ետարգելքային») փոխակերպումների հավանականությունների խիստ տարբերու– թյունն է։ Այսպես, աղյուսակում բերված 1-ին ռեակցիան, որը պայմանավորված է թույլ փոխազդեցությամբ, ընթանում է փոքր ինտենսիվությամբ (ռեակցիայի լայնական կտրվածքը շատ փոքր է), իսկ 5-րդ ռեակցիան, որն ուղեկցվում է ուժեղ կապված 4He միջուկի գոյացումով, ունի մեծ լայնական կտրվածք։ Եթե տիեզերական պայմաններում կարևոր նշանակություն ունի 1-ին ռեակցիան, ապա երկրային պայմաններում Ջ․ ռ․ իրականացնելու և ջերմամիջուկային կառավարվող սինթեզի միջոցով էներգիա ստանալու համար նպատակահարմար են 3 –5-րդ ռեակցիաները։ 8-րդ Ա 9-րդ ռեակցիաները, որոնց արդյունքում ծնվում են ավեյի թեթև միջուկներ, քան առաջնային 6Li և ИВ միջուկները, էկզոթհրմիկ են՝ 4Не միջուկի կապի մեծ էներգիայի պատճառով։ Առանձնահատուկ պայմաններում են ընթանում այսպնս կոչված մյու–կատալիզի Զ․ ռ․, որոնց համար բարձր ջերմաստիճաններն անհրաժեշտ չեն։ Երբ ջրածնի կամ դեյտերիումի միջուկը զավթում է ц՜–մեզոնը, գոյանում է մեզոատոմ, որը ոչ միայն կարող է բավականաչափ մոտենալ ջրածնի և դեյտերիումի ուրիշ միջուկների, այլև առաջացնել HD|j․ մեզոմոլեկուլ, որի մեջ արդեն պրոտոնն ու դեյտրոնը բավական երկար ժամանակ մնում են միմյանզ շատ մոտ, այնպես որ p-l-D+|i_-»3He+|i_ + 5 Մէվ ռեակցիայի հավանականությունը խիստ մեծանում է։ Սովետական ֆիզիկոսների տեսական և փորձարարական հետազոտությունները ցույց են տվել, որ ամեն մի ц-մեզոն, չնայած կյանքի կարճատևությանը, կարող է կատալիզել ^100 Ջ․ ռ․, և այդ եղանակը կարող է դառնալ էներգետիկորեն շահավետ;