Термоядерные реакции
Thermonuclear reactions
Термоядерные реакции − реакции слияния (синтеза) лёгких ядер, протекающие при высоких температурах. Эти реакции обычно идут с выделением энергии, поскольку в образовавшемся в результате слияния более тяжёлом ядре нуклоны связаны сильнее, т.е. имеют, в среднем, бoльшую энергию связи, чем в исходных сливающихся ядрах. Избыточная суммарная энергия связи нуклонов при этом освобождается в виде кинетической энергии продуктов реакции. Название “термоядерные реакции” отражает тот факт, что эти реакции идут при высоких температурах (>107–108 К), поскольку для слияния лёгкие ядра должны сблизиться до расстояний, равных радиусу действия ядерных сил притяжения, т.е. до расстояний ≈10-13 см. А вне зоны действия этих сил положительно заряженные ядра испытывают кулоновское отталкивание. Преодолеть это отталкивание могут лишь ядра, летящие навстречу друг другу с большими скоростями, т.е. входящие в состав сильно нагретых сред, либо специально ускоренные.
Ниже приведены несколько основных реакций слияния ядер и указаны для них значения энерговыделения Q. d означает дейтрон − ядро 2Н, t означает тритон − ядро 3Н.
d + d → 3He + n + 4.0 МэВ,
d + d → t + p + 3.25 МэВ,
t + d → 4He + n + 17.6 МэВ,
3He + d → 4He + p + 18.3 МэВ.
Реакция слияния ядер начинается тогда, когда сталкивающиеся ядра находятся в области их взаимного ядерного притяжения. Чтобы так сблизиться, сталкивающиеся ядра должны преодолеть их взаимное дальнодействующее электростатическое отталкивание, т.е. кулоновский барьер. Скорость реакции слияния крайне мала при энергиях ниже нескольких кэВ, но она быстро растет с ростом кинетичской энергии ядер, вступающих в реакцию. Соответствующие эффективные сечения реакций в зависимости от энергии дейтрона приведены на рис. 1.

Рис. 1. Зависимость эффективных сечений реакции слияния
от энергии дейтрона.
Самоподдерживающиеся термоядерные реакции являются эффективным источником ядерной энергии. Однако осуществить их на Земле сложно, так как для этого нужно удерживать высокие концентрации ядер при огромных температурах. Необходимые условия для протекания самоподдерживающихся термоядерных реакций имеются в звёздах, где они являются главным источником энергии. Так внутри Солнца, где находятся ядра водорода при плотности ≈100 г/см3 и температуре 107 К, идёт цепочка термоядерных реакций превращения четырёх протонов (ядер водорода) в ядро гелия-4 (4Не). При каждом таком превращении выделяется энергия 26.7 МэВ. Эта цепочка реакций (называемая протон-протонной) начинается с реакции (1) и приведена на рисунке.

Протон-протонная цепочка.
На Земле самоподдерживающиеся термоядерные реакции с выделением огромной энергии осуществлялись в течение очень короткого времени (10-7–10-6 сек) при взрывах водородных бомб. Одной из основных термоядерных реакций, обеспечивающих энерговыделение при таких взрывах, является реакция слияния двух тяжёлых изотопов водорода (дейтерия и трития) в ядро гелия с испусканием нейтрона:
2Н + 3Н  4Не + n.
При этом освобождается энергия 17.6 МэВ.
В настоящее время ведутся работы по созданиютермоядерного реактора, где ядерную энергию в промышленных масштабах предполагается получать за счёт управляемого термоядерного синтеза
Водопровод — система непрерывного водоснабжения потребителей, предназначенная для проведения воды для питья и технических целей из одного места (обыкновенно водозаборных сооружений) в другое - к водопользователю (городские и заводск. помещения) преимущественно по подземным трубам или каналам; в конечном пункте, часто очищенная от механических примесей в системе фильтров, вода собирается на некоторой высоте в так называемых водоподъемных башнях, откуда уже распределяется по городским водопроводным трубам. Объем водозабора определяется водомерными приборами (т.н. водомерами, водосчетчиками). Водонапорной силой водопровода пользуются и для гидравлических целей
Есть несколько прокладки трубопровода:
наземная по опорам и эстакадам, с утеплением или без; подземная прокладка: траншейная с спецтехники: экскаватора, различного рода при для тракторов; на небольшие расстояния используют ручную силу; бестраншейная технология прокладки, которая возможна при горизонтальном бурении (сокр. ГНБ); коллекторная, выполняется щитовой проходки.Внутренний трубопровод зданий прокладывается:
в стояках, технических шахтах; в штробах; по стенам; под плинтусами (трубы из полимерных органических материалов); в стяжке пола. [править]Элементы водопроводаВодопроводы бывают внутренние, находящиеся внутри зданий и сооружений, и наружный — прокладываемые вне зданий и сооружений, как правило под землей.
[править] Внутренний водопроводВнутренний водопровод регламентируют СНиП 2.04.01-85 «Внутренний водопровод и канализация зданий»; ГЭСН 2001-16 Трубопроводы внутренние:
Водомерный узел состоит из водосчетчиков (иначе называют расходомер, водомер) устанавливается для учета забора воды из системы. Обычно устанавливают в подвальном помещении многоквартирного дома, либо в техническом помещении предприятия; Трубопроводная арматура: задвижка, кран, клапан, обратный клапан, компенсатор Гидробак Санитарный узел Станция пожаротушения Станция подкачки для повышения давления в системе. Трубы Фитинги,и прочее (неполный список)
Наружный водопроводНаружный водопровод (регламентируют СНиП 2.04.02-84 Водоснабжение наружные сети и сооружения; СНиП 3.05.04-85* Наружные сети и канализация. Водоснабжение и канализация):
Водоразборная колонка Водозаборные сооружения — инженерное сооружение для забора воды из источника. Пожарный гидрант на линии пожарного водопровода, для тушения пожаров, забора воды пожарными автоцистернами. Смотровой колодец на линии водопровода. Насосная станция для повышения давления в системе водопровода до требуемого. Водоподготовка — система очистки воды, доведения качества воды до качества питьевой воды.и прочее (неполный список).
Сети наружного водопровода можно разделить на несколько видов по назначению:
хозяйственно-бытовой для перекачки воды питьевого качества. пожарный (или противопожарный) для предотвращения пожаров. производственный (или технологический) - для перекачки воды технического назначения: санитарно-техническая цели; охлаждение агрегатов, механизмов, машин; различные производственные цели. оросительный/поливочный водопровод для орошения/полива сельскохозяйственных или декоративных растений; оборотный водопровод также может существовать для снижения (рационализации) расхода воды на предприятии. комбинированный водопровод как снизить капитальные вложения в водопровод, например, нередко совмещают пожарный и хоз.-бытовой водопроводы в малых населенных пунктах, предприятиях.
\(\frac{1}{f} = (\frac{1}{d_o} - \frac{1}{d_i})\),
где:
- \(f\) - фокусное расстояние линзы,
- \(d_o\) - расстояние от предмета до линзы (объектное расстояние),
- \(d_i\) - расстояние от изображения до линзы (изображение расстояние).
Мы знаем, что предмет находится на расстоянии 4 см от линзы (\(d_o = 4\) см). Также известно, что увеличение линейного размера изображения равно 5 раз (\(V = \frac{d_i}{d_o} = 5\)).
Чтобы найти оптическую силу линзы, мы должны сначала найти расстояние от изображения до линзы (\(d_i\)).
Используем формулу для линейного увеличения:
\(V = \frac{d_i}{d_o}\).
Подставляем известные значения:
\(5 = \frac{d_i}{4}\).
Решаем уравнение относительно \(d_i\):
\(d_i = 5 \times 4 = 20\) см.
Теперь мы можем использовать формулу тонкой линзы, чтобы найти оптическую силу (\(f\)):
\(\frac{1}{f} = (\frac{1}{4} - \frac{1}{20})\).
Раскрываем скобки и решаем уравнение:
\(\frac{1}{f} = \frac{5 - 1}{20} = \frac{4}{20} = \frac{1}{5}\).
Инвертируем обе стороны уравнения:
\(f = 5\) дптр (диоптрий).
Таким образом, оптическая сила этой линзы составляет 5 дптр.