Потребуются ли для синтеза на основе 32He23He^3_2\mathrm{He} и 31H13H^3_1\mathrm{H} разные термоядерные реакторы?

В школе я узнал, что есть две очень похожие реакции синтеза, которые физики (и писатели-фантасты) надеются использовать в качестве источника энергии:

1 2 ЧАС + 1 3 ЧАС 2 4 ЧАС е + 0 1 н + ( 17.589 М е В )

и

1 2 ЧАС + 2 3 ЧАС е 2 4 ЧАС е + 0 1 п + ( 18.353 М е В )

Означает ли тот факт, что реакция, которая требует гелия-3, производит протоны вместо нейтронов, что необходимо построить совершенно другие термоядерные реакторы, чтобы происходили другие реакции синтеза, или установка, построенная для синтеза трития с дейтерием, будет работать идеально? если бы вы вместо этого дали ему гелий-3 и дейтерий?

Это было быстро принято. Неважно. Я хотел посмотреть на скорость реакции, чтобы кое-что узнать, и я это сделал. Есть два очень важных фактора - кулоновский барьер - он в 2 раза выше для реакции 3He. Затем есть астрофизический S-фактор (вид вероятности реакции), и он огромен для d+t (14 МэВb) и огромен для 3He+3He (5МэВb) и d+3He (10МэВb). Если в S-факторе нет ничего удивительного, то для поддержания той же скорости реакции необходимо перейти от температуры 760 миллионов Кельвинов к температуре 8 миллиардов Кельнив. Тогда магнитное поле будет иметь другую проблему, чтобы ограничить более высокие скорости. По сути.

Ответы (1)

Нейтроны, будучи незаряженными, покидают плазму. Это может привести к значительному повреждению стенок сосуда (одной из частей эксперимента по термоядерному синтезу ИТЭР является проверка материалов). Одна из идей, на которую надеются люди, состоит в том, чтобы использовать нейтроны для производства большего количества трития для топлива из лития (ИТЭР также надеется проверить это https://www.iter.org/mach/TritiumBreeding ).

Затем, чтобы получить энергию из всего этого, нам нужно каким-то образом извлечь тепло из плазмы или чего-то еще, что бомбардируют нейтроны.

В другой реакции образуются протоны, поэтому о нейтронах можно не беспокоиться (разве что от побочных реакций), а тепло останется в плазме. Так что инженерные решения будут другими.

С небольшими испытательными реакторами, вероятно, можно проверить любую реакцию, если можно достичь условий температуры и давления. Однако для создания термоядерного генератора инженерные решения вышеуказанной проблемы почти наверняка будут зависеть от реакции.