Cadariu Catalina

Draghici Maria Adela

Ivanov Cristina

Clasa a VIII-a D

Scoala 12 Hasdeu

Profesor îndrumator Laurentziu Rosu

CONCURSUL “STEFAN PROCOPIU” SECTIUNEA “FIZICA PE CALCULATOR”

1. Ce este fuziunea 2. Animatii/Simulari computerizate ale

fuziunii 3. Producerea fuziunii 4. Tipuri de fuziune 5. Fuziunea termonucleara 6. Reactorul de fuziune 7. Fuziunea la rece 8. Exercitii interactive.SCOPUL LUCRARII: prezentarea notiunilor legate de fuziunea nucleara, crearea unor animatii-simulari computerizate a fuziunii si a unor exercitii interactive de fizica

Fuziunea nucleara consta in unirea a doua nuclee usoare (de hidrogen sau izotopi ai hidrogenului, deuteriu, tritiu) pentru formarea unui nucleu mai greu decat fiecare dintre ele, dar mai usor decat suma lor si mai stabil.

Diferenta de masa se transforma in energie, conform ecuatiei lui Einstein: E=mc2 ,c=viteza luminii=300000km/s

1.

In reactie intra un atom de deuteriu si unul de tritiu, rezultand un nucleu instabil ce de dezintegreaza intr-o particula alpha (heliu), si un neutron.

Animatie originala creata cu programul PAINT SHOP PRO

2.

Animatie originala creata cu programul PAINT SHOP PRO

Se produce la presiuni uriase si la temperaturi de peste 15 milioane °C, care exista pe Soare insa nu si pe Pamant.

Reactia de fuziune produce mai multa energie decat fisiunea uraniului folosita in prezent in reactoarele nucleare, si in plus fuziunea ar fi mai neporiculoasa si ecologica fiindca nu produce reziduuri radioactive. De aceea, un obiectiv al stiintei acestui secol este studierea si realizarea unor centrale electrice bazate pe fuziune .

Se vedem in continuare ce ne-a impiedicat pâna acum sa reusim !

3.

Nuclee de deuteriu, hidrogen sau tritiu au sarcini electrice pozitive, respingandu-se si nu se pot unii (fuziona).

Animatie originala creata cu programul PAINT SHOP PRO

La temperaturi tot mai mari, datorita miscarii de agitatie termica mai intensa, nucleele au viteze din

ce in ce mai mari reusind sa se apropie învingând fortele de respingere electrostatica, si sa fuzioneze.

Animatie originala creata cu programul PAINT SHOP PRO

Pentru realizarea Fuziunii sunt doua directii de cercetare:

1. Fuziunea termonucleara (la temperaturi uriase, cand agitatia termica a nucleelor le permite sa se ciocneasca)

2. Fuziunea la rece, in care viteza nucleelor este crescuta nu prin agitatia termica de la temperaturi mari(fiindca e prea costisitoare) ci prin accelerarea nucleelor in acceleratoare de particule bazate pe câmpuri electrice la tensiuni mari.

4.

FUZIUNEA TERMONUCLEARĂ necesita temperaturi de milioane de grade, la care peretii reactorului s-ar topi. De aceea, plasma ionizata a atomilor de deuteriu si tritiu, trebuie ţinută la distanta prin câmpuri magnetice .

5.

Instalatia care tine la distanta plasma fierbinte este un sistem de bobine(electromagneti) cu forma de tor pentru a nu pierde particule fierbinti de plasma.

Se numeste instalatie Tokamak

Schema unui reactor de fuziune termonucleara:

1.reactia fuziunii

2. instalatia magnetica Tokamak

3. Sistemul de racire cu apa care se va vaporiza, iar vaporii vor roti turbina

6. FFuziunea nucleara

Fuziune

• Are deocamdata un statut controversat fiindca rezultatele nu au fost concludente, dar investigarea fuziunii la rece este un domeniu activ si de viitor. Sunt investigate in acest sens sitemele electrochimice cu electrozi de paladiu si apa grea pentru declansarea fuziunii deuteronilor.

7.

Materia prima pentru reactia de fuziune este Tritiul si deuteriul. Tritiul e usor de obtinut, iar deuteriul se gaseste in apele marii.

Tot din apele marii se filtreaza si apa grea care este cel mai bun moderator ce poate incetini neutroni in reactoarele nucleare de fisiune a uraniului. Apa grea, spre deosebire de apa obisnuita contine deuteriu in loc de hidrogen.

Hidrogen Deuteriu Tritiu

1. Pentru ca nucleele sa se ciocneasca, este necesar ca agitatia termica sa fie:

2. Pentru ca fuziunea sa se produca si pe Pamant, este necesar ca peretii reactorului sa fie protejati de :

a) Mica

d) Foarte mareb) Mare

a) Metal

b) Magneti

c) Plastic izolant

b) Medie

c) Carcasa

din beton

8.

3. Care este formula ecuatiei lui Einstein ?

a) E = mv2/2 c) E = mc2

4. Materia prima pentru reactia de fuziune este?

Uraniul Petrolul si carbunele

Tritiul si deuteriul

Plutoniul

5. De ce pe Pamant nu se produce spontan fuziunea ?

Presiunea pe Pamânt

e prea mare

Datorita atmosferei

Temperaturile sunt prea

mici

Datorita gravitatiei Pamântulu

i

6. Instalatia care tine la distanta plasma fierbine se numeste:

7. Apa grea, spre deosebire de apa obisnuita contine ………… in loc de hidrogen:

a) Tokamak b) Tonbridge c) Tyndall d)

Cockcroft

a) Oxigen b) Tritiu c) Deuteriu

Sfarsit

Va multumim pentru vizionare!

CORECT!

GRESIT!