дорівнює 0,1 МеВ. Це можливо при Т = 2 • 10 9 К. Практично температура, необхідна для протікання термоядерних реакцій знижується на два порядку і становить 10 7 К.
Температура близько 10 7 До характерна для центральної частини Сонця. Спектральний аналіз показав, що в речовині Сонця, як і багатьох інших зірок, є до 80% водню і близько 20% гелію. Вуглець, азот і кисень становлять не більше 1% маси зірок. При величезній масі Сонця (≈ 2 • 10 27 кг) кількість цих газів досить велике.
Термоядерні реакції відбуваються на Сонці і зірках і є джерелом енергії, що забезпечує їх випромінювання. Щомиті Сонце випромінює енергію3, 8 • 10 26 Дж, що відповідає зменшенню його маси на 4,3 млн. тонн. Питомий виділення енергії Сонця, тобто виділення енергії, що припадає на одиницю маси Сонця в одну секунду, одно 1,9 • 10 -4 Дж/с • кг. Воно дуже мало і становить близько 10 -3 % від питомої виділення енергії в живому організмі в процесі обміну речовин. Потужність випромінювання Сонця практично не змінилася за багато мільярдів років існування Сонячної системи.
Один з шляхів протікання термоядерних реакцій на Сонці - вуглецево-азотний цикл, в якому з'єднання ядер водню в ядро ​​гелію полегшується у присутності ядер вуглецю 6 12 З що грають роль каталізаторів. На початку циклу швидкий протон проникає в ядро атома вуглецю 6 12 С і утворює нестійке ядро ​​ізотопу азоту 7 13 N з випромінюванням Оі-кванта:
6 12 С + 1 1 p в†’ 7 13 N + Оі.
З періодом напіврозпаду 14 хвилин в ядрі 7 13 N відбувається перетворення 1 1 p в†’ 0 1 n + +1 0 е + 0 0 ОЅ е і утворюється ядро ​​ізотопу 6 13 С:
7 13 N в†’ 6 13 С + +1 0 е + 0 0 ОЅ е.
приблизно через кожні 32 млн. років ядро ​​ 7 14 N захоплює протон і перетворюється в ядро ​​кисню 8 15 О:
7 14 N + 1 1 p в†’ 8 15 Про + Оі.
Нестійкий ядро ​​ 8 15 Про з періодом напіврозпаду 3 хвилини випускає позитрон і нейтрино і перетворюється на ядро 7 15 N:
8 15 Про в†’ 7 15 N + +1 0 е + 0 0 ОЅ е.
Цикл завершується реакцією поглинання ядром 7 15 N протона з розпадом його на ядро ​​вуглецю 6 12 З і О±-частинку. Це відбувається приблизно через 100 тисяч років:
7 15 N + 1 1 p в†’ 6 12 С + 2 4 Чи не.
Новий цикл починається знову з поглинанням вуглецем 6 12 З протона, вихідного в середньому через 13 мільйонів лет. Окремі реакції циклу віддалені в часі проміжками, які є за земними масштабами часу непомірно великими. Однак цикл є замкнутим і відбувається безперервно. Тому різні реакції циклу відбуваються на Сонці одночасно, розпочавшись в різні моменти часу.
У результаті цього циклу чотири протона зливаються в ядро ​​гелію з появою двох позитронів і Оі-випромінювання. До цього потрібно додати випромінювання, що виникає при злитті позитронів з електронами плазми. При утворенні одного гамматома гелію виділяється 700 тисяч кВт • год енергії. Ця кількість енергії компенсує втрати енергії Сонця на випромінювання. Розрахунки показують, що кількості водню, наявного на Сонці, вистачить на підтримку термоядерних реакцій і випромінювання Сонця на мільярди років. br/>
Здійснення термоядерних реакцій в земних умовах
Здійснення термоядерних реакцій в земних умовах створить величезні можливості для отримання енергії. Наприклад, при використанні дейтерію, що міститься в одному літрі води, в реакції термоядерного синтезу виділиться стільки ж енергії, скільки виділиться при згоранні приблизно 350 літрів бензину. Але якщо термоядерна реакція буде протікати мимовільно, то відбудеться колосальний вибух, так як виділяється при цьому енергія дуже велика.
Умови, близькі до тих, що реалізуються в надрах Сонця, були здійснені у водневій бомбі. Там відбувається самопідтримується термоядерна реакція вибухового характеру. Вибуховою речовиною є суміш дейтерію
