Задача 5.11

Оценить энергетические ресурсы одного литра воды в отношении реакций синтеза на дейтерии и определить количество бензина с теплотворной способностью q = 42 кДж/г, которое выделяет при сгорании такое же количество энергии. Считать, что атомное содержание дейтерия составляет 0,015% по отношению к атомам протия.

Решение. Будем учитывать следующие две реакции под действием дейтонов:

и считать, что обеспечены условия, при которых весь образующийся тритий участвует в реакции.

Полагая равной вероятность обоих каналов реакции (d-d), получим, что в реакции (d-t) может участвовать одна пятая часть первоначального количества ядер дейтерия. Тогда энергия возможного синтеза ядер дейтерия в одном литре воды составит

,

(5.11.1)

где – количество ядер дейтерия, содержащихся в одном литре воды; Е ₁ и Е ₂ – энергия, выделяемая в верхнем и нижнем каналах реакции d-d; Е ₃ – энергия реакции d-t.

Полагая плотность воды равной 1 кг/л, найдем

.

Энергии соответствующих реакций равны

МэВ.

МэВ.

МэВ.

Подставив полученные данные в (5.11.1), определим

Дж.

Тогда масса бензина, дающая такое же количество энергии при сгорании, составит

кг.

Дата добавления: 2015-07-08