1

1

Fizyka jądrowa

(energia jądrowa)

Budowa materii

2

3

•

J

ą

dro atomowe składa si

ę

z

protonów i neutronów (nukleonów)

wi

ą

zanych siłami j

ą

drowymi, niezale

ż

nymi od ładunku. Proton i neutron

maj

ą

prawie tak

ą

sam

ą

mas

ę

M = 1.67·10

-27

kg.

•

Atomy o tej samej liczbie protonów, ró

ż

ni

ą

ce si

ę

liczb

ą

neutronów

nazywamy

izotopami

.

•

Ł

ą

czn

ą

liczb

ę

protonów i neutronów w j

ą

drze okre

ś

la

liczba masowa A

(masa jadra zale

ż

y od A, poniewa

ż

masa elektronów jest znikoma).

Liczba neutronów jest dana równaniem A − Z, (Z jest liczb

ą

protonów

zwan

ą

liczb

ą

atomow

ą

).

•

Atom pierwiastka X o liczbie atomowej Z i liczbie masowej A oznaczamy
symbolem

.

X

A

Z

Budowa j

ą

dra atomu

4

Oddziaływanie nukleon-nukleon

Siła j

ą

drowa (oddziaływanie silne)

wi

ąż

e nukleony w j

ą

drach atomowych

wi

ę

ksza ni

ż

siła odpychania elektrostatycznego wyst

ę

puj

ą

ca pomi

ę

dzy

protonami.

Energia potencjalna oddziaływania

nukleon – nukleon

w porównaniu z energi

ą

odpychania

proton – proton

Oddziaływania proton - proton, proton - neutron i neutron - neutron s

ą

identyczne i nazywamy je

oddziaływaniami nukleon - nukleon

.

ś

redni promie

ń

wszystkich

j

ą

der (oprócz najmniejszych)

m

)

.

(

/ 3

1

15

10

2

1

A

R

−

⋅

=

Jednostki: femtometr
zwan

ą

te

ż

fermi (fm); 1 fm

= 10

-15

m.

3

5

Przykład:

porównujemy masę atomu

z sumą mas jego składników

2

4

He

( )

u

.

He

M

0026033

4

4

2

=

( )

( )

u

u

.

·

u

.

·

n

M

H

M

0329812

.

4

0086654

1

2

0078252

1

2

2

2

1

0

1

1

=

+

=

+

Masa helu jest mniejsza od masy składników

o 0.0303779 u

Dla każdego atomu jego masa jest mniejsza od masy składników o wielkość ∆M zwaną
niedoborem masy lub

defektem masy

.

Zmniejszenie o ∆E całkowitej energii układu (ENERGIA WIĄZANIA)

2

Mc

E

∆

=

∆

Jednostki

Masa jest podawana w jednostkach masy atomowej (u). Za wzorzec przyjmuje si

ę

1/12 masy atomowej w

ę

gla.

Energia wi

ą

zania

6

Masy atomowe

i

energie wi

ą

za

ń

mo

ż

na wyznaczy

ć

do

ś

wiadczalnie w oparciu o

spektroskopi

ę

masow

ą

i

bilans energii

w reakcjach j

ą

drowych.

Z

A

Masa (u)

∆

E (MeV)

∆

E/A

0

1

1.0086654

-

-

1

1

1.0078252

-

-

2

4

4.0026033

28.3

7.07

4

9

9.0121858

58.0

6.45

6

12

12.0000000

92.2

7.68

8

16

15.994915

127.5

7.97

29

63

62.929594

552

8.50

50

120

119.9021

1020

8.02

74

184

183.9510

1476

8.02

92

238

238.05076

1803

7.58

0

1

n

1

1

H

2

4

He

4

9

Be

6

12

C

8

16

O

29

63

Cu

50

120

Sn

74

184

W

92

238

U

4

7

Najsilniej są wiązane nukleony w jądrach pierwiastków ze środkowej części układu okresowego.

Krótki zasięg sił jądrowych

wielkość ∆E/A nie jest stała !!!

Siły jądrowe

bardzo krótki zasięg

gdy odległość nukleon-nukleon > 2.5·10

-15

m

to oddziaływanie słabsze.

nukleon jest przyciągany przez
coraz większą liczbę sąsiednich
nukleonów

8

Rozpady j

ą

drowe zachodz

ą

zawsze je

ś

li j

ą

dro o pewnej liczbie nukleonów

znajdzie si

ę

w stanie energetycznym, nie b

ę

d

ą

cym najni

ż

szym mo

ż

liwym dla

układu o tej liczbie nukleonów.

Znane s

ą

trzy rodzaje promieniowania:

•

alfa (

αααα

)

- j

ą

dra helu,

•

beta (

β

β

β

β

)

- elektrony lub pozytony,

•

gamma (

γγγγ

)

- fotony.

J

ą

dra nietrwałe pochodzenia naturalnego s

ą

nazywane promieniotwórczymi,

a ich rozpady nosz

ą

nazw

ę

rozpadów promieniotwórczych.

Informacje o j

ą

drach atomowych ich budowie, stanach energetycznych,

oddziaływaniach; równie

ż

zasadnicze informacje o ewolucji Wszech

ś

wiata.

Rozpady j

ą

drowe

5

9

jądra stabilne

jądra promieniotwórcze

10

Rozpad alfa

Rozpad alfa

przemiana niestabilnego

j

ą

dra w nowe j

ą

dro przy emisji j

ą

dra

4

He

tzn. cz

ą

stki

αααα

. Wyst

ę

puje zazwyczaj w

j

ą

drach o

Z

≥

82

.

0

50

100

150

200

250

0

2

4

6

8

238

U

184

W

120

Sn

63

Cu

16

O

7

Li

12

C

9

Be

4

He

3

H

2

H

∆

E

/A

Liczba masowa A

Dla ci

ęż

kich j

ą

der energia wi

ą

zania

nukleonu

maleje ze wzrostem liczby

masowej

zmniejszenie liczby

nukleonów

(w wyniku wypromieniowania

cz

ą

stki

α

α

α

α

)

powstanie

silniej

zwi

ą

zanego j

ą

dra

.

Proces zachodzi samorzutnie bo jest
korzystny energetycznie.

Energia wyzwolona w czasie rozpadu (energetyczny równowa

ż

nik niedoboru

masy) jest unoszona przez cz

ą

stk

ę

α

α

α

α

w postaci energii kinetycznej.

Przykład:

MeV

4.2

He

Th

U

4
2

234

90

238

92

+

+

→

6

11

Rozpad beta

• Je

ż

eli j

ą

dro ma wi

ę

ksz

ą

od optymalnej liczb

ę

neutronów to w j

ą

drze takim

zachodzi

przemiana neutronu w proton - rozpad beta (minus)

β

¯

.

v

e

p

n

+

+

→

−

v

e

+

+

→

−

Np

U

239

93

239

92

Przykład:

v

e

+

+

→

−

Pu

Np

239

94

239

93

ν

- antyneutrino

Promieniowanie gamma

Rozpadom alfa i beta towarzyszy zazwyczaj emisja

wysokoenergetycznego

promieniowania elektromagnetycznego

zwanego promieniowaniem

gamma

(

γ

γ γ

γ

).

Widmo promieniowania

γγγγ

ma charakter liniowy i

bardzo wysok

ą

energi

ę

(tysi

ą

ce

lub setki tysiecy razy wi

ę

ksz

ą

od energii fotonów wysyłanych przez atomy).

ν

- neutrino

• Gdy j

ą

dro ma nadmiar protonów to zachodzi

proces przemiany protonu w neutron

- rozpad beta (plus)

β

+

.

v

e

n

p

+

+

→

+

v

e

+

+

→

+

Ar

K

40
18

40
19

Przykład:

12

Prawo rozpadu nuklidów

Eksperyment

liczba j

ą

der rozpadaj

ą

cych si

ę

w jednostce czasu jest

proporcjonalna do aktualnej liczby j

ą

der N .

t

N

N

d

d

λ

−

=

λ

- stała rozpadu

(prawdopodobie

ń

stwo rozpadu

cz

ą

stki w jednostce czasu)

t

e

N

t

N

λ

−

=

)

0

(

)

(

N (0) jest liczb

ą

j

ą

der w chwili t = 0, a N (t ) liczb

ą

j

ą

der po czasie t.

λ

τ

1

=

ś

redni

czas

ż

ycia j

ą

der t

Czas połowicznego rozpadu

(zaniku) T to czas, po którym liczba j

ą

der

danego rodzaju maleje do połowy:

τ

T

e

N

N

−

=

0

0

2

1

τ

τ

693

.

0

2

ln

=

=

T

Czasy połowicznego zaniku pierwiastków le

żą

w bardzo szerokim przedziale.

T = 4.5·10

9

lat (porównywalny z wiekiem Ziemi),

T = 10

-6

s.

Po

212

84

U

239

92

7

13

Datowanie

Znajomo

ść

czasu połowicznego rozpadu

rozpad radionuklidów = zegar

Przykłady:

•

z T = 1.25x10

9

lat

pomiar proporcji

40

K/

40

Ar w

skałach pozwala ustali

ć

ich wiek (zakładamy,

ż

e w chwili zero tj. w

czasie formowania si

ę

skały z lawy cały argon si

ę

ulotnił.

Podobnie (cykl rozpadów). Pomiary meteorytów, skał
ziemskich i ksi

ęż

ycowych

wiek Ziemi około 5x10

9

lat

•

Krótsze okresy czasu

datowanie radioaktywnym w

ę

glem

14

C (T =

5730 lat)

14

C powstaje w atmosferze w wyniku bombardowanie przez

promieniowanie kosmiczne azotu. 1 atom

14

C przypada na 1013

atomów

12

C (CO

2

)

w organizmach

ż

ywych równowaga izotopowa.

Po

ś

mierci wymiana z atmosfer

ą

ustaje

ilo

ść

radioaktywnego w

ę

gla

maleje (rozpad)

okre

ś

lenie wieku materiałów pochodzenia

biologicznego.

v

e

+

+

→

+

Ar

K

40
18

40
19

Pb

U

207

82

235

92

→

v

e

+

+

→

−

N

C

17

7

14

6

14

Siły jądrowe

bardzo krótki zasięg

gdy odległość nukleon-nukleon > 2.5·10

-15

m

to oddziaływanie słabsze.

Zjawiska rozszczepienia i syntezy j

ą

drowej

nukleon jest przyciągany przez
coraz większą liczbę sąsiednich
nukleonów

Reakcje j

ą

drowe

8

15

Je

ż

eli ci

ęż

kie j

ą

dro rozdzielimy na dwie cz

ęś

ci

dwa mniejsze j

ą

dra s

ą

silniej wi

ą

zane od j

ą

dra wyj

ś

ciowego

te dwie cz

ęś

ci maj

ą

mas

ę

mniejsz

ą

ni

ż

masa j

ą

dra wyj

ś

ciowego.

W reakcji rozszczepienia wydziela si

ę

energia.

Ź

ródło energii reaktora j

ą

drowego

Reakcja rozszczepienia

Spontaniczne rozszczepienie naturalnego j

ą

dra jest na ogół mniej

prawdopodobne ni

ż

rozpad

αααα

tego j

ą

dra.

Mo

ż

na jednak zwi

ę

kszy

ć

prawdopodobie

ń

stwo rozszczepienia

bombarduj

ą

c j

ą

dra neutronami o odpowiedniej energii (termicznej). Takie

neutrony powoduj

ą

reakcje rozszczepienia uranu

i plutonu

.

Wzbogacenie polega na zwi

ę

kszeniu zawarto

ś

ci rozszczepialnego U-235 do

około 3-5% (z około 0,7% w naturalnej rudzie uranu).

Pu

239

94

U

235

92

0

50

100

150

200

250

0

2

4

6

8

238

U

184

W

120

Sn

63

Cu

16

O

7

Li

12

C

9

Be

4

He

3

H

2

H

∆

E

/A

Liczba masowa A

16

typowa reakcja rozczepienia:

W reakcji rozszczepienia powstaje na
ogół kilka neutronów.

Rozszczepienie j

ą

drowe mo

ż

e sta

ć

si

ę

procesem samopodtrzymuj

ą

cym (reakcja

ła

ń

cuchowa). Ilo

ść

materiału powy

ż

ej, której to

nastepuje nazywamy

mas

ą

krytyczn

ą

.

Je

ż

eli liczba rozszczepie

ń

na jednostk

ę

czasu jest

utrzymywana na stałym poziomie to mamy do
czynienia z

kontrolowan

ą

reakcj

ą

ła

ń

cuchow

ą

(E.

Fermi, Uniwersytet Chicago, 1942 r.).

Masa materiału rozszczepianego mo

ż

e by

ć

nadkrytyczna

.

Mamy do czynienia z

lawinow

ą

reakcj

ą

ła

ń

cuchow

ą

.

n

n

2

Sr

Xe

U

U

94
38

140

54

236

92

235

92

+

+

→

→

+

9

17

Grudzie

ń

1942

uruchomienie pierwszego reaktora (E. Fermi)

1000 termicznych neutronów

1330 neutronów w paliwie

235

U i 40 w

238

U.

370 dodatkowych neutronów jest „traconych” w reaktorze ale powstaniu ka

ż

dego towarzyszy

energia wydzielana w reaktorze.

Reaktor j

ą

drowy

18

•

Pierwszy reaktor j

ą

drowy zbudowany został w pokoju do gry w squasha pod trybunami

stadionu Uniwersytetu w Chicago w1942 roku przez zespół fizyków kierowany przez Enrico
Fermiego.

•

Budow

ę

stosu zacz

ę

to od uło

ż

enia kilku warstw grafitowych cegieł (pełni

ą

cych rol

ę

moderatora) na małym

ź

ródle neutronów. Nast

ę

pnie układano warstwy grafitu cegieł

grafitowych zawieraj

ą

cych uran metaliczny

235

U lub tlenek uranu, w postaci małej kulki.

•

Uło

ż

ono „kopiec” szeroko

ś

ci ok. 7,5 m i wysoko

ś

ci ok. 6 m składaj

ą

cy si

ę

z 350 ton grafitu,

36,5 ton tlenku uranu i 5,6 ton metalicznego uranu.

Stos Fermiego - pierwszy reaktor j

ą

drowy

10

19

W reaktorze wodnym ci

ś

nieniowym

woda stykaj

ą

ca si

ę

z rdzeniem

reaktora nie gotuje si

ę

.

Uniemo

ż

liwia jej to ogromne

ci

ś

nienie - rz

ę

du 15 MPa. Woda ta

kr

ąż

y w obiegu pierwotnym i w

odpowiedniej wytwornicy pary
ogrzewa wod

ę

obiegu wtórnego, a

zatem nie styka si

ę

z ni

ą

bezpo

ś

rednio.

Woda tak

ż

e jest tu spowalniaczem.

Gdy reaktor nadmiernie si

ę

nagrzewa, to g

ę

sto

ść

wody maleje.

Tym samym pr

ę

dkie neutrony s

ą

słabiej wyhamowywane, liczba
rozszczepie

ń

dostarczaj

ą

cych

energii maleje i cały układ si

ę

ochładza.
Sterowanie reaktorem odbywa si

ę

przez wsuwanie i wysuwanie
pr

ę

tów regulacyjnych,

zawieraj

ą

cych kadm.

Rodzaje reaktorów j

ą

drowych :

Reaktor wodny ci

ś

nieniowy (PWR –

Pressurized Water Reactor)

http://atomowe.kei.pl/

20

Wyj

ą

tkowymi reaktorami wodnymi, wrz

ą

cymi s

ą

reaktory kanałowe wielkiej mocy (RBMK)

(tego typu reaktory były mi

ę

dzy innymi w Czarnobylu oraz w innych elektrowniach na

terenie byłego ZSRR), chłodzone s

ą

wod

ą

wrz

ą

c

ą

w kanałach paliwowych, a moderowane

grafitem.

Rodzaje reaktorów j

ą

drowych:

Reaktor wodny wrz

ą

cy

(BWR – Boiling Water Reactor)

Woda słu

ż

y te

ż

jednocze

ś

nie jako

moderator. Gdyby wszystkie
powstałe w tej reakcji
neutrony przyczyniały si

ę

do

dalszego rozszczepiania,
reaktor wyszedłby spod
kontroli i wytwarzałby za
du

ż

o energii - stałby si

ę

wybuchaj

ą

c

ą

bomb

ą

atomow

ą

(stan

nadkrytyczny).
Neutrony pochłaniane s

ą

przez pr

ę

ty steruj

ą

ce

(zawieraj

ą

ce materiały, np.

bor lub kadm, absorbuj

ą

ce

neutrony), które s

ą

wsuwane do reaktora na
odpowiedni

ą

gł

ę

boko

ść

.

Para wodna bezpo

ś

rednio

kierowana jest do turbin
(jeden obieg).

http://atomowe.kei.pl/

11

21

-Reaktory wodne, basenowe, gdzie pręty paliwowe
zanurzone są w basenie ze zwykłą wodą, która jest
chłodziwem (chłodzenie może być zbyteczne w
specjalnych konstrukcjach reaktorów basenowych
małej mocy) i moderatorem (stosuje się tez moderatory
stałe np. grafit i beryl). Warstwa wody nad rdzeniem ma
wystarczającą grubość, by ekranować promieniowanie
umożliwiając personelowi reaktora bezpieczną pracę
ponad basenem. Reaktory basenowe często służą jako
reaktory naukowo-badawcze, do wytwarzania izotopów
promieniotwórczych np. w Świerku polski reaktor Maria
(30 MW, moderator - woda i beryl, reflektor - grafit i
woda).

Rodzaje reaktorów j

ą

drowych :

- Reaktory ciężkowodne (PHWR np. Reaktor jądrowy ciężkowodny –CANDU), chłodziwem i
moderatorem jest ciężka woda,
- Reaktory gazowe (GCR, AGR, HTGR), w których chłodziwem jest gaz (dwutlenek węgla lub hel), a
moderatorem grafit,

http://atomowe.kei.pl/

22

Rodzaje reaktorów j

ą

drowych (IV generacja):

Reaktor wysokotemperaturowy

(HTR – High Temperature (Gas-cooled) Reactor)

Reaktor taki zużywa jako surowiec energetyczny obok uranu także tor-232, który w trakcie pracy
reaktora pochłania neutrony i przemienia się w rozszczepialny U-233. Stosowane paliwo ma postać
drobnych granulek, które następnie zasklepia się w kulach grafitowych wielkości piłki tenisowej. Grafit
służy jako moderator hamujący neutrony. Wytworzone w reaktorze ciepło podgrzewa gaz - na przykład
obojętny chemicznie hel - do około 900C. Gaz ten z kolei odparowuje wodę, która napędza turbinę.
Reaktor taki posiada wysoką sprawność.

http://atomowe.kei.pl/

12

23

Jądra U-238 mogą wchłaniać prędkie neutrony,
przemieniając się przy tym w jądra plutonu, które
można łatwo rozszczepić i wykorzystać do
produkcji energii. Jako materiał rozszczepialny
jest stosowany Pu-239, który podczas rozpadu
produkuje 2 lub 3 neutrony. Jeden z nich jest
potrzebny do podtrzymania reakcji łańcuchowej,
podczas gdy pozostałe są przekazywane do jąder
U-238, które przemieniają się w Pu-239. Tak
powstaje nowe paliwo. W optymalnym przypadku
może wytworzyć nawet więcej paliwa niż sam
zużył. Technika ta, dzięki wykorzystywaniu
nierozszczepialnego U-238 (którego w przyrodzie
jest znacznie więcej niż U-235), jest
sześćdziesięciokrotnie bardziej wydajna od
tradycyjnej uranowej.

Reaktor składa się z

elementów paliwowych, w których wytwarzana
jest energia oraz z elementów powielających,
gdzie powstaje nowe paliwo.

Rodzaje reaktorów j

ą

drowych (IV generacja):

Reaktor powielaj

ą

cy -pr

ę

dki

(FBR – Fast Breeder Reactor)

Z powodu dużej ilości materiału rozszczepialnego wytwarzanie ciepła w elementach paliwowych jest bardziej
intensywne. Dlatego ochładza się taki reaktor ciekłym sodem, który dobrze przewodzi ciepło, ale w przeciwieństwie do
wody słabo hamuje neutrony. Są więc one ciągle prędkie. Obieg pierwotny ciekłego sodu ogrzewa ciekły sód w obiegu
wtórnym.
W reaktorach FBR można przetwarzać odpady wysokoaktywne (wypalone paliwo z reaktorów termicznych)
uzyskując z nich dodatkową energię i zmniejszając ilość odpadów do składowania.

http://atomowe.kei.pl/

24

Reaktory przyszło

ś

ci:

REAKTOR W STANIE PODKRYTYCZNYM

http://atomowe.kei.pl/

Brak wystarczającej liczby neutronów więc reakcja łańcuchowa przestaje zachodzić (stan

podkrytyczny) .

Reakcję łańcuchową można podtrzymać przez dostarczanie neutronów z zewnątrz.

SPALACYJNE ŹRÓDŁO
NEUTRONÓW:
Jeśli przyspieszony do dużej
prędkości proton uderza w jądro
ciężkiego pierwiastka (uran, ołów)
to może wzbudzić kaskadę
procesów w których końcowym
efektem jest produkcja dużej liczby
neutronów.

1GeV proton
600MeV proton

25 neutronów
13 neutronów

13

Zalety rozwi

ą

zania:

Mo

ż

liwo

ść

natychmiastowego zatrzymania reakcji ła

ń

cuchowej.

W przyszło

ś

ci planuje si

ę

wykorzystywa

ć

jako paliwo j

ą

drowe tor. W wyniku

rozszczepienia toru powstaj

ą

j

ą

dra atomowe o mniejszej masie ni

ż

przy

rozszczepieniu uranu lub plutonu i jest w

ś

ród nich wi

ę

cej j

ą

der trwałych (brak

odpadów). Tor wyst

ę

puje w skorupie ziemskiej około sze

ś

ciokrotnie cz

ęś

ciej ni

ż

uran.

Najwa

ż

niejszy izotop Th-232 ten jest nietrwały, jednak ze wzgl

ę

du na długi (14 mld lat)

czas połowicznego rozpadu, radioaktywno

ść

jego jest niewielka.

Reaktory przyszło

ś

ci:

REAKTOR W STANIE PODKRYTYCZNYM

Mo

ż

liwo

ść

wypalania starego paliwa z reaktorów uranowych.

Program European Sustainable Nuclear Industrial Initiative (ESNII) wspiera prace
nad rozwojem trzech wybranych projektów szybkich reaktorów:

Astrid – chłodzony sodem reaktor pr

ę

dki zaproponowany przez Francj

ę

Allegro – reaktor pr

ę

dki chłodzony gazem zaproponowany przez Czechy, Słowacj

ę

i

W

ę

gry

Myrrha – reaktor pr

ę

dki chłodzony ołowiem, którego projekt wysun

ę

ła Belgia

Całkowity, szacowany koszt zbudowania prototypów powy

ż

szych projektów w ramach

ESNII wynosi 10,8 miliarda euro. Bud

ż

et projektu na lata 2010-2012 wyniósł 527

milionów euro.

Reaktory przyszło

ś

ci:

REAKTOR W STANIE PODKRYTYCZNYM

14

27

Reakcja syntezy j

ą

drowej

Masa dwóch lekkich j

ą

der > masa j

ą

dra

powstaj

ą

cego po ich poł

ą

czeniu.

Wydziela si

ę

energia zwi

ą

zana z ró

ż

nic

ą

mas.

Reakcje, które wymagaj

ą

takich temperatur nazywamy

reakcjami termoj

ą

drowymi

Przykład:

poł

ą

czenie dwóch deuteronów

w j

ą

dro helu

0.6% masy zostaje

zamienione na energi

ę

.

Metoda

wydajniejsza

od

rozszczepiania

j

ą

der

uranu;

dysponujemy

nieograniczonym

ź

ródłem deuteru w wodzie mórz i oceanów.

Przeszkoda

odpychanie kulombowskie

protony trzeba zbli

ż

y

ć

na 2·10

-15

m

Ka

ż

dy proton ma energi

ę

(3/2)kT

energia pary protonów = 3kT.

Ta energia musi zrównowa

ż

y

ć

energi

ę

odpychania elektrostatycznego

Z porównania tych energii otrzymujemy T

≈

2.8·10

9

K.

We wn

ę

trzu gwiazdy wystarcza temperatura o dwa rz

ę

dy wielko

ś

ci ni

ż

sza (rozkład

pr

ę

dko

ś

ci)

Reakcja jest mo

ż

liwa w temperaturze około 5·10

7

K.

H

2

1

R

e

0

2

4

/

πε

0

50

100

150

200

250

0

2

4

6

8

238

U

184

W

120

Sn

63

Cu

16

O

7

Li

12

C

9

Be

4

He

3

H

2

H

∆

E

/A

Liczba masowa A

28

Cykl wodorowy

W pojedynczym cyklu tworzenia 1 j

ą

dra helu z 4 protonów uzyskiwane jest jest 26,7

MeV energii (1,6 MeV jest tracona przez uchodz

ą

ce neutrina).

Energia wytwarzana przez Sło

ń

ce

w ci

ą

gu sekundy 592 miliony ton wodoru

zamieniaj

ą

si

ę

w 587.9 milionów ton helu. Ró

ż

nica tj. 4.1 miliony ton jest zamieniana

na energi

ę

(w ci

ą

gu sekundy). Odpowiada to mocy około 4·10

26

W.

15

29

ITER – doswiadczalny reaktor termoj

ą

drowy w budowie

International Thermonuclear Experimental Reactor

Powstaje w pobli

ż

u Marsylii, na południu Francji (koszt 10 miliardów €).

W projekcie uczestnicz

ą

finansowo i naukowo: Unia Europejska, Japonia, Rosja, Stany

Zjednoczone, Chiny (od 2003), Korea Południowa (od 2003) i Indie (od 2005).
Pierwszy zapłon przewidywany jest na rok 2019. Według projektów ITER ma ka

ż

dorazowo

podtrzymywa

ć

reakcj

ę

fuzyjn

ą

przez około 1000 sekund, osi

ą

gaj

ą

c moc 500-1100 MW.

30 m średnicy, 30 m wysokości