Физика и астрономия · 10 клас · От атома до космоса: Ядрени реакции

Термоядрен синтез

Име: Клас: Дата:

Какво е термоядрен синтез?
- А) Делене на тежки ядра
- Б) Радиоактивно разпадане
- В) Горене на водород в кислород
- Г) Сливане на леки ядра в по-тежко
Защо за синтеза са нужни температури от милиони градуси?
- А) За да се стопят ядрата
- Б) За да се изпари водата
- В) За да преодолеят ядрата кулоновото отблъскване
- Г) За да се разпаднат ядрата
Коя частица се отделя, заедно с хелий-4, при синтеза на деутерий и тритий?
- А) Протон
- Б) Електрон
- В) Позитрон
- Г) Неутрон
Какво е ИТЕР (ITER)?
- А) Ускорител на частици в Швейцария
- Б) Международен експериментален термоядрен реактор тип токамак във Франция
- В) АЕЦ в България
- Г) Космически телескоп
Приблизително колко пъти е по-голяма енергията на нуклон при синтеза D + T (17,6 MeV) от тази при деленето на U-235 (200 MeV)?
- А) ≈ 12 пъти
- Б) Равни са
- В) ≈ 4 пъти
- Г) Синтезът дава 4 пъти по-малко
Кои ядра се сливат в недрата на Слънцето?
- А) ядра на урана
- Б) ядра на желязото
- В) ядра на водорода
- Г) ядра на оловото
Кои изотопи на водорода ще се използват като гориво в бъдещите термоядрени реактори?
- А) протий и хелий
- Б) уран и плутоний
- В) въглерод и кислород
- Г) деутерий и тритий
Как се нарича състоянието на веществото при милиони градуси, съставено от ядра и свободни електрони?
- А) газ от молекули
- Б) плазма
- В) кристал
- Г) течност
Защо термоядреният синтез се смята за по-чист източник от деленето?
- А) не отделя никакви неутрони
- Б) не изисква гориво
- В) продуктите му почти не са дълготрайно радиоактивни
- Г) протича при стайна температура
При синтеза D + T → ⁴He + n се отделят 17,6 MeV. Какъв е приблизително масовият дефект на реакцията? (1 u ≈ 931,5 MeV)
- А) ≈ 0,019 u
- Б) ≈ 1,9 u
- В) ≈ 17,6 u
- Г) ≈ 0,0019 u
Къде в природата протича термоядрен синтез?
- А) В атомните централи
- Б) В земното ядро
- В) В звездите
- Г) В облаците
Как се нарича устройството с тороидална камера, в която горещата плазма се удържа с магнитно поле?
- А) Циклотрон
- Б) Синхротрон
- В) Брояч на Гайгер
- Г) Токамак
Колко нуклона има ядрото на трития?
- А) 3
- Б) 2
- В) 1
- Г) 4
Защо горещата плазма не може да се държи в съд с обикновени стени?
- А) Тя е твърде студена
- Б) Ще се охлади от стените
- В) Тя няма маса
- Г) Тя не провежда ток
Около колко енергия се отделя при синтеза на 1 kg деутерий-тритиева смес? (17,6 MeV на реакция, маса на реагиращата двойка около 5 u)
- А) ≈ 3,4·10¹¹ J
- Б) ≈ 8·10¹³ J
- В) ≈ 3,4·10¹⁴ J
- Г) ≈ 1,8·10¹⁷ J

Отговори

Термоядрен синтез

1. Г) Сливане на леки ядра При него се отделя голяма енергия.
2. В) За преодоляване на кулоновото отблъскване Само много бързите ядра се приближават достатъчно, за да подействат ядрените сили.
3. Г) Неутрон ²H + ³H → ⁴He + n + 17,6 MeV.
4. Б) Международен токамак във Франция Строи се в Кадараш с участието на много държави.
5. В) ≈ 4 пъти Синтез: 17,6/5 ≈ 3,5 MeV/нуклон; делене: 200/236 ≈ 0,85 MeV/нуклон.
6. В) ядра на водорода В Слънцето водородът постепенно се превръща в хелий.
7. Г) деутерий и тритий Реакцията D + T е най-лесно осъществима при достижими температури.
8. Б) плазма При такива температури атомите са напълно йонизирани.
9. В) продуктите му почти не са дълготрайно радиоактивни Основният продукт е хелий, а не дълготрайни радиоактивни осколки.
10. А) ≈ 0,019 u Δm = 17,6 / 931,5 ≈ 0,019 u.
11. В) В звездите Звездите, включително Слънцето, светят благодарение на синтеза на леки ядра в техните ядра.
12. Г) Токамак Токамакът удържа плазмата с магнитно поле, без тя да докосва стените.
13. А) 3 Тритият е ³H: един протон и два неутрона.
14. Б) Ще се охлади от стените При допир със стените плазмата бързо губи енергия и изстива, а стените биха се повредили.
15. В) ≈ 3,4·10¹⁴ J Броят реакции е 1/(5·1,66·10⁻²⁷) ≈ 1,2·10²⁶; по 17,6 MeV ≈ 2,8·10⁻¹² J дават ≈ 3,4·10¹⁴ J.

Игрален час · игри и работни листове по програмата на МОН