ГДЗ по физике, 11 класс, Мякишев, номер 92.3: Применение ядерной энергии
Физика — Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Чаругин В.М.; под редакцией Парфентьевой Н.А.
Кирилл Панов, методист по физике Шпаргача обновлено 11 сентября 2026
Условие
Перечислить трудности, возникающие при создании термоядерного реактора.
Номер как в учебнике. Условие — полный пересказ редакции: те же пункты, числа и факты, не цитата из книги.
Пошаговое решение
Для решения этой задачи необходимо проанализировать физические условия протекания термоядерных реакций и технические требования к оборудованию. Мы выделим три основные группы трудностей: достижение необходимых параметров плазмы, удержание раскалённого вещества и обеспечение энергетической эффективности процесса.
Во-первых, для начала реакции синтеза ядер дейтерия и трития требуется преодолеть кулоновское отталкивание между положительно заряженными ядрами. Это возможно только при температурах порядка 108 К (сотни миллионов градусов). При таких температурах вещество находится в состоянии полностью ионизированной плазмы. Ни один известный материал не может выдержать такой нагрев без мгновенного разрушения, поэтому стенки реактора не могут напрямую контактировать с плазмой. Возникает проблема изоляции горячего топлива от конструкции.
Во-вторых, чтобы реакция шла устойчиво, необходимо удерживать плазму в ограниченном объёме достаточно долго. Для этого используются мощные магнитные поля (как в токамаках) или инерционный метод (сжатие лазером). Однако плазма нестабильна: в ней возникают турбулентности и неустойчивости, которые приводят к быстрому охлаждению и выбросу частиц на стенки. Удержание стабильной конфигурации требует сложнейших систем управления и огромных затрат энергии на создание магнитных полей.
В-третьих, существует проблема энергетического баланса. Энергия, выделяемая при синтезе, должна превышать энергию, затраченную на нагрев плазмы до рабочих температур и поддержание её состояния. На текущем этапе развития технологий достичь положительного выхода энергии (Q>1) в стационарном режиме крайне сложно из-за потерь на излучение и теплопроводность. Также остаётся нерешённой задача эффективного отвода тепла от реактора и защиты конструкционных материалов от потока высокоэнергетичных нейтронов, которые делают материалы хрупкими и радиоактивными.
а) Необходимость нагрева плазмы до экстремально высоких температур (∼108 К), что невозможно реализовать обычными материалами.
б) Проблема удержания нестабильной высокотемпературной плазмы в ограниченном объёме без контакта со стенками реактора.
в) Сложность достижения положительного энергетического баланса (когда полученная энергия превышает затраты на нагрев и удержание).
г) Защита конструкционных материалов от радиационного повреждения потоком быстрых нейтронов.
Задача описательная, требует перечисления ключевых физических и инженерных барьеров термоядерного синтеза. Ответ структурирован по основным аспектам: температура/состояние вещества, удержание/стабильность, энергобаланс и материалы.
Как решение?
Двойная оценка: понятность и подробность. Можно выбрать одно или оба.
У вас другое условие?
Загрузите фото — учтём ваши числа и редакцию.
Частые вопросы
Это точный номер 92.3 из моего учебника?
Номер совпадает с учебником «Физика», Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Чаругин В.М.; под редакцией Парфентьевой Н.А.. Формулировка — пересказ редакции, не дословная цитата. Если в вашей редакции другие числа — загрузите фото.
Какой ответ в задании 92.3?
Краткий ответ: а) Необходимость нагрева плазмы до экстремально высоких температур ( 10^8 К), что невозможно реализовать обычными материалами. б) Проблема удержания нестабильной высокотемпературной плазмы в ограниченном объёме без контакта со стенками реактора. в) Сложность достижения положительного энергетического баланса (когда полученная энергия превышает затраты на нагрев и удержание). г) Защита конструкционных материалов от радиационного повреждения потоком быстрых нейтронов.
Как пользоваться этим разбором?
Сначала прочитайте условие и чертёж, затем шаги решения по порядку и сверьте свой ход с кратким ответом внизу.
Какой учебник имеется в виду?
«Физика», Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Чаругин В.М.; под редакцией Парфентьевой Н.А.. Проверьте часть, год и автора на обложке. Тема в учебнике: § 92. Применение ядерной энергии.
Можно ли списать ответ без решения?
Лучше сначала решить самостоятельно, а разбор использовать для проверки хода и поиска ошибки.