§ 67. Термоядерная реакция

В середине прошлого столетия человечество столкнулось с острой нехваткой привычных энергоносителей, что заставило исследователей обратить взор на принципиально новые способы получения мощности. Учёные сосредоточились на процессах слияния лёгких атомных ядер, таких как изотопы водорода или гелия. Подобные превращения протекают исключительно при колоссальных нагревах, достигающих десятков и сотен миллионов градусов. Подобный температурный режим требуется для того, чтобы частицы приобрели достаточную скорость и кинетическую энергию. Благодаря этому ядра способны преодолеть мощное электростатическое отталкивание и сблизиться на критическое расстояние, где начинают доминировать ядерные силы притяжения. Именно на таких микроскопических дистанциях становится возможным объединение отдельных ядер в одно целое.

Ранее мы изучали, как при распаде тяжёлых элементов вроде урана высвобождается значительная мощность. Оказалось, что для лёгких частиц работает обратный принцип: объединение даёт ещё больше энергии на каждый отдельный нуклон. Классическим примером служит взаимодействие изотопа дейтерия с тритием, в ходе которого появляется ядро гелия и свободный нейтрон. Математическое описание данного превращения выглядит следующим образом: ядра лёгкого и тяжёлого изотопов водорода сливаются, порождая стабильный изотоп гелия и свободный нейтрон, что выражается соотношением 3 1 H + 2 1 H → 1 0 n + 4 2 He. Учёным впервые удалось запустить подобный процесс, однако он имел взрывной и полностью неуправляемый характер. Выбрасываемая мощность в таком случае превышает все привычные промышленные масштабы. Подобный опыт был реализован в мощном термоядерном оружии, где вся энергия выбрасывалась мгновенно.