Естественные науки

Какие хим. элементы пригодны для извлечения ядерной/термоядерной энергии ?

Уран, Плутоний, Тритий - это я знаю.
А ещё ?
Только что мыслишка родилась : уголь в печке сгорает (химическая реакция) вот бы его дожечь в ядерной реакции, чтобы максимум энергии извлечь...
Коля Савастин
Коля Савастин
12 928
Теоретически все элементы легче железа способны участвовать в термоядерных реакциях с выделением энергии. Собственно говоря именно так эти элементы и железо появились.

Уголь (углерод) легче железа, так что его ядерное горение вполне возможно. В Википедии даже есть отдельная статья: "Ядерное горение углерода".

НО, для того чтобы пошла реакция в углероде нужны куда более высокие температура и плотность, нежели в случае дейтерия, трития и гелия-3, так что термоядерные исследования сейчас сосредоточены именно на этих трёх веществах. Легче всего получить термоядерную реакцию в смеси дейтерия и трития. Увы, в современных установках даже эта смесь реагирует недостаточно интенсивно, затраты энергии на работу установки в лучшем случае равны энергии, производимой реакцией. В строящихся установках (ITER, Игнитор) планируется достичь существенно превышения термоядерной мощности над затрачиваемой. Если планы сбудутся, то смесь дейтерия и трития станет реально пригодной для получения энергии в мирных целях. Пока же она работает только как взрывчатка в термоядерных боеголовках.
После того, как получится построить электростанции на дейтерий-тритиевой смеси, можно будет браться за попытки получить энергию из чистого дейтерия или смеси дейтерия с гелием-3.
Попытки заставить гореть углерод никто предпринимать не будет, т. к. они не имеют смысла. Запасы дейтерия и на Земле-то практически бесконечны, а в случае чего можно его добывать из комет (к тому времени, как его на Земле станет заметно меньше, Солнечная система будет уже давно освоена) . Так зачем мучиться с углеродом?. .

Что же до реакции деления, то здесь вся хитрость в том, что цепная реакция возможна лишь в уране-233, уране-235 и плутонии-239. Вернее есть ещё куча изотопов, которые могут её обеспечить, но только эти три можно относительно дёшево получать в больших количествах. Уран-233 получается из природного тория-232 (сам природный торий цепной реакции не поддерживает!) , уран-235 - природный изотоп, плутоний-239 получается из природного урана-238 (238-й уран также не поддерживает цепную реакцию) .
Любые другие изотопы заведомо либо не дадут цепной реакции (а значит их будет очень тяжело заставить делиться, потребуются мощные ускорители, которые будут бомбардировать их плотным потоком быстрых частиц) , либо куда сложнее в производстве.
Собственно говоря, нам нет смысла искать ничего другого. Запасов тория-232 для производства урана-233 совместно с запасами урана-238 для производства плутония-239 нам хватит на многие тысячи лет. Нужно только развивать технологии их использования. Они уже есть, опробованы на практике, но пока почти не используются в промышленном производстве энергии. В основном сейчас все реакторы работают на уране-235, запасы которого и в правду не так уж и велики. Но пока он выходит дешевле, т. к. есть сразу в природе, его не нужно производить из других элементов. Как его запасов станет меньше, цена возрастёт, вот тогда сразу начнут использовать другие изотопы.
ДА
Даяна Амирходжа
11 728
Лучший ответ
Тяжёлая вода. Содержится в обычной, только тем-ра замерзания +3. Правда для начала термояда надо атомную бомбочку на запал