• 5

43.2. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ВЫХОДЫ ТЕРМОЯДЕРНЫХ РЕАКЦИЙ

Ниже приведены энергетические выходы термоядер­ных реакций, рассчитанные по массам изотопов [1—3]. Все энергетические выходы даны в мегаэлектронволь­тах. В общем балансе энергий необходимо учитывать энергию, выделяющуюся при распаде некоторых корот- коживущих продуктов реакций, таких, как БНе, 6Li, 8Ве (имеющих время жизни ~10~16 сек);

БНе ->■ "lie fn f 0,958;

5Li ->- "Не + Ж + 1,965;

8Be 24He +0,094,

а также энергию, выделяющуюся при распаде 6Не:

6Не «Li + р- + 7 + 3,510 Мэв с периодом полураспада Txj2 = 0,802 сек.

Принятые обозначения: fi~ — электрон; fi+ — позитрон; v — нейтрино; v — антинейтрино. 1. iH + Ш            2Н + р+ + v + 0,420

2.         2Н + iH

3.         2Н + 2Н

4.         3Н + Щ

5.         3Н + 2Н

6.         8Н + 3Н

7. 3Не + 2Н

8. 3Не + 3Н

->- 3Не + у + 5,494 ^ 3Н + iH + 4,033 3Не + я + 3,270 -н>- "Не+ 7 + 19,814 4Не + я + 17,590 БНе + у + 16,632 -н>- 4Не + 2я + 11,332 БНе + я + 10,374 4He + iH + 18,354 5Li + у + 16,388 4Не + 2Н + 14,321 "Не + Щ + я + 12,096 ->- 6Не + iH + 11.138 6Li + я + 10,131 «Li + 15,793

9. 3Не + 3Не 4Не + 2*Н + 12,860 ->- 6Li +Ш + 10,895

10.      4Не + 2Н ->- eLi + у + 1,472

11.      4Не + 3Н ->- 'Li + у + 2,467

12.      4Не + 3Не ->- 'Ве + у + 1,587

13.      6Li + Щ ->- 4Не + 3Не + 4,021

—у- 7Ве + у + 5,608

14.      6Li + 2Н ->- 4Не + 3Н + 44 + 2,561

->- 4Не + 3Не + я + 1,797 2 4Не + 22,375 6Не + 3Не + 0,839 ->- 6Li +3Н +5,028 ->- 'Li+ Щ +5,028 7Ве + я+ 3,384 8Ве + -у + 22.280

15.      6Li + 3Н ->- 24Не + я+ 16,117

->- 6Не + 4Не + 15,160 7Li + 2Н + 0,995 8Li + iH + 0,803 -н>- 8Ве + я + 16,023

16.      «Li+3He 5Li + 4Не + 14,916

-v 8Ве + Щ+ 16,787

17.      6Li + 4Не i°B + у + 4,461

18.      eLi -}- eLi 'Li +4He + iH +3,556

-н>- 7Be + 'He + n + 1,912

3Be + 4He +20,808 ->- 9Be + 3He + 1 895 ->- 9B + 3H + 0,808 ->- icB +2H +2,989 -н>- "B + iH + 12,220 "С + Я+ 1,895

19.      'Li + iH 24He + 17,347

-н>- 8Be + у + 17,252

20.      7Li + 2H 2 "He + я + 15,122

->- 5He + 4He + 14,164

8Be + я + 15,028 -v 9Be + у + 16,693

21.      7Li + 3H ->- БНе + 4He + я + 7,907

-н>- 6He + 4He +9,834 -н>- 8Be + 2я + 8,770 9Be + я + 10,435

ts

CO

f-

Ч1

N

CO <0

00

a

CO

03

4"

in

 

со

о

in

 

 

©

 

+

+

+

+

+

 

01

01

 

01

J

E

X

J

X

Г-

Ю

<ej»

00

 

+

+

+

+

+

01 CQ

GO

CQ

®

ю

01 CQ

09

CQ

IN

сч

СО о   bQ       I—       CD

00 —  Ф         ю         00

— •     О         cs        о

• о       *          ►

со 1—            a          in.       оо

+ + + + X £

у

+ е

У ? 2

00 ч<

+

01

Е

+

01 CQ

ст>      2

<Я       55

%        ь

р-        +

4-        V

2

оо

N

СО 00 im чз

+ Н- + s

е р-

t--

сч

CS =4 Я? s 2 2 2 S

Я +

« g>

СО 0>

1П ю

+          +          +

5 s ; f г            5          «

+ + + + + +     +          +

о о Л оа         оа       о

to сч со

О 2

+

сч

+ +

5

+

01 Е

«а» +

01

оа сп

01 X

«а» +

a

o>

(o

 

Я

co 8

о

<o

со"

о

ю

 

 

о

+ X

+ X

+ e

+ X

c4

+ E

+ с

+

+

+

+

+

+

у

о

n

2 n

о

IN

о

«

2

60

00 со

0

•Ч"

+

01 X

со

n

со

сч +

01 X

«ч» +

о

in

оо

0

00 +

01

X

«

+ О

in

+

X

во +

2

8 8

+ + + х к

СП сч — 1П

+ е

+ + + + 2 2 О О

titttttttttttttttttttttttt t t t tt t t t tttt

CD

+

01 CQ

J

Г-

+

01 CQ

X

+

oa

X

+

oa

+ oa

X

60 +

cn

+ oa

CD

+

oa

in

сч

со

й

о> 2

 

со

*

 

2

+

 

 

35

+

+

о>

0) Е

Е

n

Е

+

+

+

01

+

01

е

+

IS

оа

09

оа

ва

оа

ва

 

S8 t--

чз

im

in

ч"

сл

сч 2

n

со

со

8

сч

f- сч

t—"

 

n.

2

8 со

ч"

чз

<35

n

чз

+

01 Е

I-."

00

im"

о

+

01 Е

+

чз"

со

ю

+

00 +

+ Е

+ Е

+ Е

+ е

сч

+

01 Е

+ Е

+ Е

+ Е

 

 

**

60

N

 

im

е

te

+

01 оа

о

»

N

 

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

оа

о

ш

01 оа

о

оа

о

CQ

оа

N

у

О

С4

01 оа

09

CQ

оа

еэ

оа

п

<o

о) сч д

3 ~

- IM 00

<5 m m

о

Й сч

- + +

+ X = s ? »

ol

J и

fe со

Ч-"

+

чз +

p-

+

oa

 

 

 

 

 

4

 

 

со

S

сч о> in

Ч1

§

СО

 

О

о

 

со аз

55

00*

N

 

й

2

гч"

<2 ю

+

+

+

Ч"

чз"

+

<35

О

+

01 Е

Е

Е

+

+

0) X

+

+

01 Е

те

+

0) 03 s

й

 

 

е

<—

 

+

+

+

+

+

+

+

+

3

L-

01 оа

X

оа

CQ

3

09

CQ

оа

С4

01 оа

09

Ю

IM

со

о

in

со

+ + X X

f- +

e

о

N.

ю 2

о

00 CO _

f- — in

ю

o> — CO

4"

о

Ю

+ + + + + +

+ + Я I e T й p- ЕГ ST сч e

oaoao OOOU22

ttttttttttttttttttttttttttttttt tttt t t t t t t

01

E

60 +

3

(N (N

I           3

■Ч1    ® + +

3          J

J

t*

+

J

Г"

+

<u

oa

X

+

01 oa

X

60 +

01 oa

+

01 £

X

«а» +

01 oa

a>

а>

in

о

•Ч"

+

е

+

Z

00 ю 00

+

01

X

+

О

СО — СТ> О N. ^ Й ю О) (О О Ю

N — N 43 25 О

N ^ —

sf" СЧ N СО 1П ' N + + + +

+ + +

1 QJ    ,           ,

х _ х ® 5 в

+++++++

? 9 о 2 О О Ь

во +

о

X j

+ + о о

to Й о N ^ . и S о ю

СЧ      SF О)

+

t t t t t t t t t

Ч1       и         OS Ю

+          +          + +

? ?      1          5 e

fl W     я          H

+ +      +          + +

2 О      О         О fc

«о «о  г»        со «

г»

+

и

to         —        еч

s          з          »          Й

К          «          -           ю

N         + +      +          «

f—       со        н          й

+          +          +          +          +

?          О         "          У         ?

 

t t t t t

X         X

II          IN

+          +

О         о

сч g; en 35

сч о" о>" + + + +

01

5 д К в

~ N

+ + + +

оа у О 2

N f U5 Л

t Vt t

S

«

+ О

 

co

со

О in о

n «3

in —

00 «

in"

сч"

о"

n

+

+

+

+

oo" +

01

01 X

«а» +

X

С4 +

5

+

й +

03

«

сч

о

еэ

¥

2

О

«а

i i t t

01

X

60 +

и

ю S оо 2 о а о

n. ^к"

СЧ +

e

+ + + О О о

+ + 5? к

+ + о о

оо

N +

г-

+ +

О О

in +

X

t t t f t

0) 1

5 5 □

+ и

t2 in

со" +

01 +

U

\ M t

+ +

? г

2          £ о

03       s К «

°° to О 2

4.         СЧ

+ + + +

5 « - £

+ + + 1 2 О О Д

•О «О <0 О

»н <ч  «

t t t Ht X

во +

N

in

n

! +        8          ?

, е        2

+ +      +          +

X X     X         S.

N .ч     тЧ

+ +      +          +

2 2      2          о

«о «о  «о       g'

t М       f

о us

in

in in

f-

"S

m

о

Ф

CM CO

<o

+

e +

+ О

CO 8

О

 

со

in

 

 

 

03

со

^

СЧ

•=Г

сч f-

со

00 со

t--

S5 in

00

N-

о»

+ е

S

оо

+

+

+

+

N-"

+

+

01 X

«а»

 

+ о>

+

X

ч»

X

60

X

С4

X

е

сч

+ г-

X

В

ч"

+

+

+

+

+

+

+

+

+

о 60

2

**

2 IS

2

S

О

01 03

03

и

«1

01 03

03

01 03

Ф

•4"       CO

-4        (£,

-           CO

+          •

г          I

00

e

SB 00 00 +

01

о

CO СЧ

in

СЛ

СЧ      со        1Л

С 8 а  $          2          й         8

СЧ ю .            .           - ~       г>-

•ч" - о>           о          СО      „           »

s + +;  +;8

01       -L

+

о сч со a g в

Ю t^- f*-

+ +

5» » 5Г « и 52 +++++++

у tS ff У У ? f

+ 5 + g й в к +1

и 03

о

+

а:

о

+

е

f-

8          а

« £      -           -           -

.           О)        О) П

t i         +          +          + +

5 ?      f           f           5 S

00 m

о»       CO

+

e

+          + + + + +

0)        0)

ж         X x В 5 С

Ю CO 1С      03

« Ю -  -

(s.        •

• СЧ

00 00  —

t t t t t t t t t t t t t t t t t t t t t

J

f> +

©

et

X +

03

X +

03

X

60 +

CQ

01

X

60 +

03

+

+

+

О

2

у

}

 

+

1

01 X

1

1

te

+

 

+

03

 

ш

 

 

 

Ч1

 

US •Ч<

U 2 2 2 О UU2220

V "T*   ТТ* У 2г -Г     еа гш са

5

+

+ 2

00

чз сч + +

01       1 -L Я»

ее!

00

е s 5

К со" m 2 +

г»

+

03

9

X X

+ о

f-

+ U

00

•Ч"

+

X I

+ + + + + 03 О 2 CQ у

f f t t t t t t t t t t t t t t t t

X

«

+ о

СП

oo

Ti'

n

J.

53

64. 14N + 3He -> I2C + "lie + 41 + 8.081 -> "N + 4He + 10,024

ИЮ + 2Н + 1,799 i«0 + iH+ 15,243

65.      11N -j- '!He —y- 18F + Y + 4,416

66.      l4N + 6Li 150 + 4He + n + 3,594

i«0 + 4He + 19,263 1EF + 2H + 2,943

67.      14N + 'Li lfiF + 3H + 1,950

68. 15N + JH

68.      15N + 2H -

70.      I5N + 3H

71.      16N+3He

72.      15N + 4He

73.      15N + 7 Li

74.      160 + iH -

75.      1Ю+2Н-

76.      "О + 3H

77.      ieO + 2He

78.      MO + 4He

79.      160 -f- 6Li

80.      1бО + 'Li -

81.      170 + iH -

82.      "O + 2H

-v 19 F + 2H +4,013 ■>■ 12C + 4He +4,965 + 12,126 _ 13C + 4He + 7 687

16N + + 0,262 ^ 1бО+ n +9,901 > i'0 + /z +7,787

i"N + 4He + 9,743 -v «О + 2H + 6,632 ^ «О + iH + 8,550 "F + n + 5,008 ир + ^ + 4,012 . i»F + 3H + 1,546 »'F + Y + 0.60! . mn + 4He + 3,110

-           18F + т + 7,527 . no + гН + 1,918

-           "N +4He + 7,688 . "О + iH + 3,707

-           18F+ n + 1,269 _ «О+ 4He +4,909 . ISF + ill + 2,033

-           i»N + -(• + 8,443

-           20Ne + y + 4,730 . i8F + 4He +6,053

-           20Ne + 2H +3,257 19F + 4He +9,233

-           20Ne + 3H +2,264

i4N + 4He + 1,193

. 18р + у +5,609

-           15N + 4He + 9,802

-           "O + 3H + 2,115

83 84.

85 86.

180 + iH + 5,822 —»- 18F + n + 3,384 I'O + 3H i»0 + iH + 3,521 i'O + 3He —> leO + 4He + 16,435 __ ISF + 2H +0,155 19Ne + n +4,300 i'O + 4He -v 2CNe + n + 0,588 lsO + iH -v 15N + 4He + 3,980 MF + т + 7,993 87. IflO + 2H -v "»N + 4He + n+ 1,755 -v "N + 4He +4,245 190 + Щ + 1,732 -v 19F + n + 5,768 17N + 4He +3,872 20O+ Щ +3,079 2»F +n+6,112 "0 + 4He+ 12,532 l9F + 2H +2,499 2CF+1H + 6,876 2CNe + n + 13,119 1CN + «Be + 2,677 i!>F + 4He + n + 4,295 гор + 4He + 10,895 ieO + 'Li 2CF + 4He + n + 3,645 43.3. ЗВЕЗДНЫЕ ЦИКЛЫ

88. lsO +3H

89 lsO + 3He

90. i»0 + eLi

91.

Предполагается, что источником энергии Солнца и звезд являются термоядерные реакции, происходящие в их недрах. В результате этих реакций происходит пре­вращение легких элементов в более тяжелые, например синтез 4Не из 1I I. Синтез более тяжелых элементов обыч­но осуществляется путем последовательной цепи не­скольких термоядерных реакций. Этот комплекс реак­ций носит название звездного цикла.

Ниже приведены реакции, входящие в цикл и их энерговыделение [9, 10]. Под заголовком цикла указа­ны исходные вещества и конечные продукты, образую­щиеся в цикле (элементарные частицы и фотоны опуще­ны), а также суммарная выделяемая энергия.

Авторы: 1379 А Б В Г Д Е З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я

Книги: 1908 А Б В Г Д Е З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я