Почему водород или гелий используются в ядерном синтезе?

Для эффективной реакции синтеза вам нужно получить больше энергии, чем вы вложили. Синтез водорода выделяет больше энергии, как только вам удастся контролировать и сжать его (что является сложной частью), чем задействованная энергия. при «сжатии» частиц друг с другом.

Как только вы достигнете этой цели, вы получите чистый прирост энергии.

Указание на проблемы, присущие управляемому ядерному оружию, иллюстрируется этим комментарием Дэвида Хаммена.

В управляемом ядерном синтезе используются температуры, намного превышающие температуры в центре Солнца, но при значительно более низком давлении по сравнению с центром Солнца. Управляемый синтез также обходит начальный этап протон-протонного синтеза, который является узким местом в синтезе звезды с массой в одну солнечную. Именно из-за этого узкого места Солнце, несмотря на то, что ему 4,6 миллиарда лет, израсходовало менее половины водорода в ядре.

Источник изображения: Википедия. Энергии ядерной связи.

На этой диаграмме вы можете получить некоторое представление о силах, которые нам придется преодолеть, чтобы использовать другие элементы в реакциях синтеза, и вы можете заметить, что у железа они выравниваются.

Я хотел бы получить научный ответ, почему, возможно, какой-либо другой материал не рассматривается для термоядерного реактора? Однако есть ли теоретические возможности использования другого вещества, например ртути?

У других элементов отношение входной и исходящей энергии намного меньше, поэтому они не так эффективны. На самом деле, когда вы подниметесь по периодической таблице до железа, вы не получите больше ничего, сплавив их вместе. Это одна из причин, по которой мы здесь сегодня. Звезды трансмутируют элементы, начиная с водорода и заканчивая железом, а затем, из-за отсутствия чистого выхода энергии, звезда взрывается из-за давления внешней гравитации, которому звезда не способна сопротивляться, не имея энергии ядра, возникающей в результате термоядерных реакций.

Поскольку ядро ​​водорода содержит самый низкий заряд. При слиянии два легких ядра преобразуются в новое путем столкновения. Все ядра заряжены положительно. При слиянии два одинаковых заряда должны столкнуться. другое. Сила отталкивания прямо пропорциональна их зарядам. Если атомный номер больше, чем больше протонов, тем больше зарядов, тем больше сила отталкивания. Трудно столкнуться, когда есть большая сила отталкивания. стабильная реакция синтеза, приложив меньше энергии, лучше всего водород.