2.1. Cơ chế của phản ứng nhiệt hạch
a. Phản ứng nhiệt hạch là gì?
- Phản ứng nhiệt hạch là phản ứng trong đó hai hay nhiều hạt nhân nhẹ tổng hợp lại thành một hạt nhân nặng hơn.
\(_{1}^{2}H + \ _{1}^{3}H \rightarrow \ _{2}^{4}He + \ _{0}^{1}n\)
- Năng lượng tỏa ra trong mỗi phản ứng này vào khoảng 17,6 MeV.
b. Điều kiện thực hiện
- Phải biến đổi hỗn hợp nhiên liệu chuyển sang trạng thái plasma tạo bởi các hạt nhân và các electron tự do.
- Phải đưa nhiệt độ của trạng thái plasma lên rất cao (nhiệt độ cao khoảng 100 triệu độ).
- Mật độ hạt nhân trong plasma phải đủ lớn.
- Thời gian duy trì trạng thái plasma ở nhiệt độ cao 100 triệu độ phải đủ lớn.
2.2. Năng lượng nhiệt hạch
- Năng lượng toả ra bởi các phản ứng nhiệt hạch được gọi là năng lượng nhiệt hạch.
- Người ta chủ yếu quan tâm đến các phản ứng trong đó các hạt nhân hiđrô tổng hợp thành hạt nhân hêli.
\(_{1}^{1}H + \ _{1}^{3}H \rightarrow \ _{2}^{4}He\)
\(_{1}^{2}H + \ _{1}^{2}H \rightarrow \ _{2}^{4}He\)
\(_{1}^{2}H + \ _{1}^{3}H \rightarrow \ _{2}^{4}He+_{0}^{1}\textrm{n}\)
- Năng lượng nhiệt hạch là nguồn gốc năng lượng của Mặt Trời và hầu hết các sao.
- Những ưu việt của năng lượng nhiệt hạch:
+ Năng lượng toả ra trong phản ứng nhiệt hạch rất lớn.
+ Nguồn nhiên liệu nhiệt hạch có trong thiên nhiên dồi dào gần như là vô tận.
+ Chất thải từ phản ứng nhiệt hạch không làm ô nhiễm môi trường.