0f11aztitul(1-7)

189 
 
4.12. İSTİLİK NÜVƏ REAKSİYASI 
 
İki nüvənin birləşməsi (sintezi) üçün onlar eyni işarəli yükə malik 
nüvələr  arasındakı  Kulon  itələmə  qüvvələrini  dəf  edib  nüvə 
qüvvələrinin  təsir  məsafəsinə  qədər  (
10
 m) yaxınlaşmalıdır. 
Bunun üçün nüvələr çox böyük kinetik enerjiyə malik olmalıdır.  
Nüvələrin  həmin  enerjini  alması  üçün  sintez  reaksiyası  çox  yüksək  temperaturda 
(
10 10 K) aparılmalıdır, çünki temperaturun kəskin artması nüvələrin sürət və kinetik 
enerjisinin də kəskin artmasına səbəb olur. 
 Çox yüksək temperaturlarda gedən yüngül nüvələrin birləşmə (sintez) reaksiyası istilik 
nüvə reaksiyası adlanır. 
Araşdırmalardan müəyyən edilmişdir ki, Günəş və digər ulduzların daxilində əsas etibarilə 
aşağıdakı sintez nüvə reaksiyaları gedir: 
He + He → He + 2 H;    H + H → He və s. 
 Günəş və digər ulduzlar – öz-özünə idarəedilən təbii istilik nüvə “reaktorları”dır. 
İdarəedilməyən istilik nüvə reaksiyası hidrogen bombasının partladılması ilə əldə edil-
mişdir.  Bombanın  partlayıcı  başlığını  litium-deyterium  qarışığından  ibarət  LiD  adlanan 
maddə təşkil edir. Alışdırıcı (detonator) kimi atom bombasından istifadə olunur. Əvvəlcə 
hidrogen bombasının daxilində atom bombası partladılır. Nəticədə temperatur kəskin artır 
və güclü neytron seli yaranır. Neytronların litium izotopu ilə birləşmə reaksiyası baş verir. 
Sintez nüvə reaksiyasından helium və tritium nüvələri yaranır: 
n + Li → He + H.     
Deyterium və litium nüvələrinin yüksək temperaturda neytronla birləşməsindən idarəedil-
məyən istilik nüvə reaksiyası baş verir – külli miqdarda enerji ayrılır və hidrogen bombası 
partlayır. 
 
 

 
Ağır  radioaktiv  nüvələrin  zəncir-
varı  bölünmə  reaksiyası  əsasında 
işləyən AES-in istilik elektrik stan-
siyasından  iki  mühüm  üstünlüyü 
vardır:  ekoloji  baxımdan  nisbətən 
təmizdir və az yanacaq sərf etmək-
lə çox böyük miqdarda enerji isteh-
sal edir. Lakin bununla yanaşı AES 
bəşəriyyəti iki ciddi problem qarşı-
sında qoyur: birincisi, nüvə  yana-
cağı  (əsasən  uran  və  torium)  Yer 
qabığı kütləsinin çox cüzi hissəsini 
– cəmi (
3

8) ∙ 10 % təşkil edir 
və onun əldə olunması getdikcə çə-
tinləşir.  İkincisi,  bütün  dünyada 
fasiləsiz  artan  radioaktiv  yanacaq 
tullantısının harada təhlükəsiz sax-
lanılması problemi. 
 Ağır nüvələrin bölünmə reaksiyasını 
əvəz edən elə nüvə reaksiyaları varmı ki, 
AES-in üstünlüklərini saxlamaqla onun 
çatışmayan cəhətlərini aradan qaldır-
sın?  
 Belə səmərəli yanacaq nə ola bilər? 
 
 
 
• KEÇDİKLƏRİNİZİ XATIRLAYIN • 
Fizika – 9
 
  LAYİHƏ

---

190 
 
Çox yüngül nüvələrin sintez (birləşmə) reaksiyaları ağır nüvələrin bölünmə reaksi-
yasının  üstünlüklərini  saxlamaqla  onun  çatışmayan  cəhətlərini  aradan  qaldıra  bilər. 
Nüvələrin  sintez  reaksiyaları  ifrat  yüksək  temperaturlarda  (
≈ 10
)  baş  verir  və  bu 
zaman ayrılan çox böyük miqdar enerji hesabına reaksiya öz-özünə davam edir. İstilik 
nüvə reaksiyası adlandırılan belə reaksiyalarda külli miqdar enerji ayrılmasının səbəbi 
nüvələrin bölünmə reaksiyalarında olduğu kimidir. Belə ki, reaksiyanın məhsulu olan 
nüvələrin xüsusi rabitə enerjisi, sintez olunan nüvələrin uyğun enerjisindən böyükdür. 
Sintez  olunan  iki  yüngül  nüvənin  kütlələri  cəmi,  reaksiya  məhsulu  olan  nüvələrin 
kütlələri cəmindən böyük olduğundan yaranan kütlə defekti reaksiya nəticəsində külli 
miqdarda enerji ayrılmasına səbəb olur: 
∆ = (
−
) ∙ 931,5 
 düsturuna əsasən. 
 
İstilik nüvə reaksiyaları təbiətdə yalnız ulduz və Günəş nüvəsində baş verir. Belə 
reaksiyaları Yer şəraitində həyata keçirmək üçünsə maddəni ya nüvə partlayışı ilə, 
ya güclü qaz boşalması ilə, ya nəhəng lazer şüalanması ilə, yaxud da sürətləndirilmiş 
zərrəciklərlə  bombardman  etmək  lazımdır.  İdarəolunan  nüvə  sintez  reaksiyası 
üçünsə  istilik nüvə reaktoru tələb olunur.  İstilik  nüvə  reaktorunda aşağıdakı  nüvə 
sintez reaksiyalarının həyata keçirilməsi ehtimal oluna bilər: 
+
→
+
+ 3,27 
,                          (1) 
+
→
+
+ 4,03 
,                            (2) 
+
→
+ 2
+ 11,53 
,                     (3) 
+
→
+
+ 17,59 
.                        (4) 
Göründüyü kimi, (4) reaksiyası enerji ayrılması baxımından daha sərfəlidir, çünki 
nüvələrin  bu  sintez  reaksiyasında  ayrılan  enerjinin  hər  nuklona  düşən  miqdarı 
3,5 
-dir. Halbuki uran nüvəsinin bölünməsi zamanı ayrılan enerjinin hər nuk-
lona düşən miqdarı cəmi 
1 
-dir. 
Əgər istilik nüvə reaktoru yaratmaq mümkün olsa idi, o AES-dən bəzi üstünlük-
ləri ilə fərqlənərdi. Bu üstünlüklər: 
1) çox böyük miqdarda enerji istehsal etməsindən ibarətdir; 
2) Yerdə nüvə sintez reaksiyasının əsas “yanacağı” olan deyteriumun ( ) miq-
darının, demək olar, sonsuz olmasından ibarətdir. Belə ki, deyteriumun mənbəyini 
Dünya okeanı təşkil edir. Tritiumu isə reaktorun özündə litiumun neytronla qarşılıqlı 
təsirindən almaq mümkündür: 
+
→
+
;
   
Hansı  reaksiya  nəticəsində  bir  nuklona  düşən  rabitə  enerjisi  daha  böyükdür:  iki 
yüngül nüvənin sintez, yoxsa bir ağır nüvənin bölünmə reaksiyasında? 
Məsələ 1. 
Ən sadə nüvələrin sintez reaksiyası iki deyterium nüvəsinin heliuma çevrilmə 
reaksiyasıdır: 
+
→
. 
Reaksiya nəticəsində ayrılan enerjinin hər nuklona düşən miqdarını təyin edin. Bu enerjini 
uran nüvəsinin bölünmə reaksiyasında yaranan uyğun enerjinin qiyməti ilə müqayisə edin. 
Nəticənin müzakirəsi:  
 Hansı reaksiyada ayrılan enerjinin bir nuklona düşən miqdarı  daha böyükdür: iki yüngül 
nüvənin sintezində, yoxsa bir uran nüvəsinin bölünməsində? Niyə? 
ARAŞDIRMA 
 
1
  LAYİHƏ

---