Борьба с кулоновским отталкиванием
Исторически первой была поставлена на службу человечества реакция деления. Атомные электростанции, основанные на реакциях деления урана и плутония, уже работают, а использование реакции ядерного синтеза для получения энергии все еще находится на стадии исследований.
И это не случайно. Использование реакции синтеза оказалось гораздо более трудным делом, чем реакции деления, из-за влияния электрических сил. Силы электрического отталкивания между одноименно заряженными протонами препятствуют сближению ядер в реакции синтеза, а в реакции деления они, наоборот, способствуют разлету осколков делящегося ядра. Поэтому чтобы произвести реакцию синтеза, надо сначала преодолеть электрическое отталкивание ядер.
Силы электрического отталкивания, естественно, тем больше, чем больше заряд ядра. Чтобы сблизить два ядра с зарядами на расстояние, нужно, согласно закону Кулона, затратить энергию.
Сближать ядра, чтобы они вступили в реакцию синтеза, нужно примерно, где уже становится заметным действие ядерных сил. Дальше притяжение, преодолеет кулоновское отталкивание и ядра сольются — произойдет реакция синтеза. Для изотопов водорода энергия электрического отталкивания составляет около 0,15 МэВ. Это очень большая энергия. Такую среднюю энергию ядра водорода будут иметь, если их нагреть до температуры —1,6- 10е К. мы видели, что в принципе ядерную энергию можно извлекать за счет реакции синтеза, используя любые вещества от водорода и до железа, трудности преодоления отталкивания ядер заставляют сосредоточиться на реакциях с участием самых легких ядер - изотопов водорода, гелия, лития.