Атом энергиясын боатудың (өндірудің )екі жолы бар: 1)
Ауыр элементтердің ядроларын бөлу арқылы
2)
Жеңіл элементтердің ядроларын біріктіру (синтездеу) арқылы
Синтездеу реакциясы дегеніміз жеңіл ядроларды қосып, жаңа ядро пайда болғанда көп
мөлшерде энергия бөлінетін процесс.
Жеңіл элементтерді жүздеген миллион градусқа дейін қыздырғанда, олардың бейтарап атомдары
тұтастығын жойып,
ядролар мен электрондарға ыдырайды. Нәтижесінде оң зарядты
ядролардан, теріс зарядты элетктрондардан тұратын ерекше орта –
жоғары температуралық плазма пайда болады . Мұндай плазмада ядролар кулондық тебіліс бөгетін жеңе алатын
кинетикалық энергияға ие болады:
2
2
3
2
m kT Å ê
Миллиондаған градус температурада жүзеге асатын ядролық бірігу (синтездеу) рекциясы
термоядролық реакция немесе термоядролық синтез деп аталады.
Жер бетінде алғаш рет термоядроық реакция 1950жылы Қазақстанның Семей полигонында атом
бомбасын жару арқылы жасалды. Бомбаның ішінде алдына ала жоғары температура лау үшін
атом бомбасының зарядтарын және коп мөлшерде сутегі изотоптары орналыстырылды. Заряд
іске қосылғанда температура жоғарлап, сутегі изотоптарының атомдары бірігіп, бөлшектер өте
үлкен энергияға ие болып, соқтығысудың нәтижесінде бомба жарылады. Ол басқарылмайтын
жолмен іске асырылды.
Басқарылатын жолмен термоядролық реакцияны іске асыру үшін үш мәселе шешу керек:
1.
сутегі газын қыздыру арқылы ыстық плазманың температурасын ондаған
миллион градусқа көтеру қажет.
2.
термоядролық реакцияны тұтандару үшін ыстық плазманы суытпай белгілі
бір көлемде кем дегенде 10
-1
-10
-2 с
ұстап тұру қажет.
3.
термоядролық реакция қарқынды жүріп, энергия шығыны қажетінше мол
болуы үшін ыстық плазмдағы дейтерий ядроларының тығыздығы белгілі бір
шамадан кем болмауы тиіс, яғни 1 м
3
көлемде 10
22
бөлшек болуы
