JADERNÁ SYNTÉZA
 |
Izotopy vodíku. |
Reakce, při kterých se jádra lehkých prvků spojují v těžší jádro
jiného prvku, byly studovány již v roce 1932. Tedy dříve, než bylo objeveno
štěpení uranu. Na urychlovači byl
bombardován terčík obsahující těžký
vodík (deuterium), který se od
prostého vodíku liší tím, že jeho jádro obsahuje jeden neutron navíc.
"Střelivem" byla urychlená jádra těžkého vodíku, nazývaná deuterony.
Bylo zjištěno, že některý ze zrychlených deuteronů zasáhl deuterony terčíku tak,
že proběhla jaderná syntéza. Vznikl bud izotop
lehkého helia a neutron, anebo tritium, což
je nejtěžší izotop vodíku, obsahující ve svém jádře dva neutrony.
 |
Izotopy helia. |
Při těchto reakcích se uvolňuje 50 000 kWh energie na gram deuteria. Přibližně
stejné množství energie se získá spálením tří tun kvalitního černého uhlí.
Tritium, produkt této reakce, se v přírodě prakticky vůbec nevyskytuje. Je
radioaktivní a samovolně se rozpadá s poločasem
12 let na izotop lehkého helia a elektron.
Kdyby se podařilo uskutečnit prakticky proveditelnou a technicky zvládnutelnou jadernou
syntézu deuteria tak, aby se uvolněná energie dala využít, získalo by tím lidstvo
zdroj, který by stačil pokrýt jeho spotřebu energie po dlouhá tisíciletí.
 |
Izotopy lithia |
Z hlediska člověka vlastně neomezeně dlouho. Deuterium se vyskytuje v
přírodě všude, kde se vyskytuje vodík, a to v poměru 1 : 6 000. Jen ve světových
oceánech je 2,6.1013 tun deuteria. Toto deuterium lze od vodíku snadno
oddělit a zužitkovat jako jaderné palivo.
Ukazuje se však, že praktické uskutečnění této prosté reakce je nesmírně
obtížný vědecký i technický problém. Cesta použití urychlovačů pro tento účel
nevede k cíli. Naprostá většina urychlených deuteronů mine cil a nezasáhne
deuterony v bombardovaném terčíku. Jen zhruba každý miliontý deuteron "se
trefí" a uskuteční jadernou syntézu.
 |
Nejdůležitější reakce
jaderné syntézy. |
Aby došlo ke spojení dvou deuteronů (nebo deuteronu a jádra tritia) v jádro
izotopu helia, musí překonat obě částice obrovskou překážku. Tou je jejich
souhlasný elektrický náboj. Je známo, že souhlasné náboje se odpuzují, a proto pro
překonání odpudivých elektrických sil se obě jádra proti sobě musí pohybovat
vysokou rychlostí. Jen tehdy se při vzájemné srážce k sobě přiblíží na
vzdálenost méně než 1013 cm. Překonají-li jádra tuto mez, začnou mezi
nimi působit jiné zákonitosti a dostávají se ke slovu přitažlivé jaderné síly.
Teprve tehdy se vytvoří podmínky pro uskutečnění jaderné syntézy. Při malých
rychlostech částic k tomuto jevu nedojde, neboť jádra nejsou schopna překonat
elektrické odpudivé síly.
|