Присоединиться

9 класс·высокий уровень

С этой точки зрения представляется более простой задачей: реализация

Условие

Звездные кораблиДля полетов к Луне или, например, к Марсу досточно существующих химических ракетных двигателей, в которых для создания тяги используется энергия сгорания топлива. Но для того, чтобы лететь дальше, к внешним планетам Солнечной системы (или к ближайшим звездам), и не тратить на это многие десятилетия, нужны двигатели принципиального нового типа. В новых ядерных двигателях можно использовать энергию ядерного распада тяжелых радиоактивных ядер. Но наибольшую энергию на сегодняшний день можно получить, используя реакции термоядерного синтеза.

Любой ракетный двигатель создает тягу, выбрасывая в окружающее пространство вещество, которое является рабочим телом. Из сопла обычных ракет истекают газообразные продукты сгорания топлива. В термоядерном двигателе рабочим телом будут служить водород или гелий, разогретый энергией деления ядер урана или плутония. Сила тяги любого двигателя зависит от скорости истечения, с которой молекулы рабочего тела выбрасываются из сопла. Подняв температуру, можно увеличить кинетическую энергию (и скорость) молекул. Однако жаропрочные материалы и конструкции имеют температурные пределы, к тому же подводимая энергия также ограничена. Термоядерные двигатели, которые будут разогревать легкий водород, имеют в этом отношении серьезное преимущество перед химическими, продукты сгорания которых существенно тяжелее.

Сейчас самые лучшие ракетные двигатели на химическом топливе лишь приближаются к отметке для скорости истечения, равной 4500 м/с. Ядерные ракетные двигатели позволили бы достичь температуры в десятки тысяч градусов и скорости истечения до 20 000 м/с. Но даже в этом случае полет корабля до внешних планет Солнечной системы занял бы годы.

Рисунок к задаче

Между тем существует способ поднять скорость истечения на многие порядки. Температура плазмы при термоядерном синтезе составляет не десятки тысяч, а миллионы градусов, а оценочная (теоретическая) скорость истечения может достигать до 21 500 000 м/с! В существующих проектах термоядерных двигателей поток плазмы, создающий тягу двигателя, истекает из открытых цилиндров — магнитных ловушек. Самый простой вариант такого двигателя — пробкотрон (см. рис.), состоящий из двух магнитных катушек, расположенных на некотором удалении друг от друга и удерживающих плазму. Одна из проблем термоядерного синтеза — взаимодействие стенок вакуумной камеры и плазмы. С этой точки зрения представляется более простой задачей: реализация термоядерного двигателя или термоядерной электростанции? Ответ поясните.

Формат задания

Развёрнутый ответ: короткого ответа здесь нет — оценивается само рассуждение. Разбор откроется после входа.

Решение по шагам

  1. Как рассуждать

    Решение.

Осталось ещё 1 шаг

  1. Разбор до ответа

Получить полное решение

Бесплатно · займёт минуту

Другие задачи по теме «Применение информации из текста физического содержания»

С этой точки зрения представляется более простой задачей: реализация — решение с объяснением | Lom Ai