Какая же нужна температура
Грубую оценку необходимой температуры можно получить так: найдем такую температуру, чтобы энергия теплового движения частиц была 50 или 100 кэВ, когда сечении реакций имеют максимальные значения. Получается Г=1,3-10° К — больше миллиарда градусов! Но, к счастью, при тепловом движении энергия частиц отнюдь не одинакова. Частицы вещества, нагретого до температуры Т, только в среднем имеют энергию, а энергия каждой конкретной частицы может быть как меньше, так и больше этой величины. За счет этих энергичных частиц термоядерные реакции могут происходить и при более низкой температуре, когда энергия основной массы частиц слишком мала.
Чтобы подсчитать скорость термоядерных реакций в этих условиях, нужно знать, сколько частиц обладает большой энергией, а сколько малой. Закон распределения частиц, но энергиям в веществе, нагретом до температуры Г, нашел в 1860 г. английский ученый Джеймс Кларк Максвелл.
Полное число реакций, происходящих в секунду, можно подсчитать, если суммировать вклад частиц всех энергий.
Усредненная по распределению Максвелла величина очень удобна для дальнейших расчетов. Чтобы найти, например, скорость реакции, достаточно умножить ее на плотность (число частиц в м3) исходных продуктов. Получаем число реакций в секунду на кубический метр. Температура отложена в миллионах Кельвинов. Видно, что скорость термоядерной реакции D+T становится заметной только при температуре 50—100 миллионов Кельвинов.
Для реакции D+D значительно ниже. Видно, что скорость реакции D+D остается существенно меньшей, чем реакции D+T и при более высокой температуре. Для других реакций нужна еще большая температура.