可控核聚變!可控核聚變!叫什麼「人造太陽」,多少不了解的人都對此產生了誤解,就以為是「要再造一個太陽出來」,然後就集體聲討,說什麼「現在已經全球變暖了,還要再造出一個太陽」。然後就辱罵各種科學實驗,說這是「禍國殃民」,「沒有一點好處,反而帶來巨大的危害」。

正文:可控核聚變的原理就是核聚變。

清晰一些:氘在超高溫和超壓的條件下,讓核外電子擺脫原子核的束縛,使兩個原子核能夠互相吸引,從而碰撞到一起,然後引起原子核互相聚合作用,生成新的質量更重的原子核(一般是氦)。這就是將一種原子核轉變為另一種原子核,一般會帶有劇烈的能量釋放,而這種巨大的能量釋放就被稱為「核聚變」。

Thats all .


可控核聚變。

核反映分為兩種:核裂變(fission)和核聚變(fusion)。所有的核反應,質子數都是守恆的。

核裂變是指講一個原子分裂成許多原子,比如鈾原子裂解成氪原子和鋇原子(n+U→Kr+Ba+3n,n表示中子)這個過程中可以放出能量(只有在鐵以後的元素裂變後放出的能量大於裂變所需要的能量,也就是說鐵以後的元素進行核裂變才有意義)。目前人類掌握可控核裂變的能力,核電站便是其應用。

核聚變是指將不同的原子結合到一起變成一個原子,比如氫的兩個同位素氘氚結合形成氦原子(D+T=He+n,其中n表示中子,D表示氘,T表示氚)這個過程中同樣可以放出能量(只有在鐵以前的元素聚變後放出的能量大於聚變所需要的能量,也就是說鐵以前的元素進行核聚變才有意義)。核聚變不會產生輻射污染。人類目前不掌握長時間可控核聚變的能力。氫彈是核聚變,確實不可控核聚變,而且氫彈需要原子彈(原理是核裂變放出大量能量)的爆炸進行引爆(這也是為什麼雖然核聚變不會產生輻射污染,但是氫彈的引爆還是會產生輻射污染的原因)。太陽也是核聚變。為什麼人類掌握了原子彈很快就造出了核電站,研究出了氫彈卻遲遲做不出可控核聚變呢?

因為核聚變需要在極高的溫度下才能夠進行,核聚變的反應基本步驟如下:

  1. 把反應所需要的混合氣體加熱到等離子態,使原子核和電子能夠自由移動,大約需要十萬攝氏度。
  2. 繼續加熱使原子核加速運動,從而在與其它原子核碰撞時結合成一個更大的原子核,需要上億攝氏度。
  3. 沒了。

聽上去好像挺簡單,但是在哪有能夠承受上億度的材料來做反應堆呢?

打個比方,核反應就像一個穩定的投資,方案A:投資10萬,回報100萬;方案B:投資1億,回報1000億;A方案就相當與核裂變,B方案相當於核聚變;聽上去B方案多划算,賺的又多,回報率又高,但是關鍵是你沒有1億啊。

感謝全世界科研工作者的努力,現在已經有很多可行的思路。

最早的著名方法是"托卡馬克"(TOKAMAK)型磁場約束法(也是現在最主流的方法)。它是利用通過強大電流所產生的強大磁場,把等離子體約束在很小範圍內使機器設備不需要直面上億攝氏度的反應以實現上述三個條件。目前已經可以成功運行,但是運行時間極短遠達不到應用的地步。我國大型托卡馬克裝置"東方超環"EAST,維持上億攝氏度運行10秒。這已經是目前世界上最好的成績,但離應用還有很長的路要走。而且按照現有的技術水平,要建立托卡馬克型核聚變裝置,需要幾千億美元。

另一種實現核聚變的方法是慣性約束法。慣性約束核聚變是把幾毫克的氘和氚的混合氣體或固體,裝入直徑約幾毫米的小球內。從外面均勻射入激光束或粒子束,球面因吸收能量而向外蒸發,受它的反作用,球面內層向內擠壓(反作用力是一種慣性力,靠它使氣體約束,所以稱為慣性約束),就像噴氣飛機氣體往後噴而推動飛機前飛一樣,小球內氣體受擠壓而壓力升高,並伴隨著溫度的急劇升高。當溫度達到所需要的點火溫度(大概需要幾十億度)時,小球內氣體便發生爆炸,併產生大量熱能。這種爆炸過程時間很短,只有幾個皮秒(1皮等於1萬億分之一秒)。如每秒鐘發生三四次這樣的爆炸並且連續不斷地進行下去,所釋放出的能量就相當於百萬千瓦級的發電站。 原理上雖然就這麼簡單,但是現有的激光束或粒子束所能達到的功率,離需要的還差幾十倍、甚至幾百倍,加上其他種種技術上的問題,使慣性約束核聚變仍是可望而不可及的。

儘管實現受控熱核聚變仍有漫長艱難的路程需要我們征服,但其美好前景的巨大誘惑力,正吸引著各國科學家在奮力攀登。


人造太陽?你看過人造太陽啊。應該和太陽的遠離差不多吧


高大尚的原理。

我已經不知道說什麼了,太陽已經存在46億年了。

我們能做到維持一分鐘就很厲害了。

太陽能釋放多少能量?要是造出來,地球不就完蛋了嗎?

所有的想法,思路都沒有關係。實現的手段,或者說,能否實現的能力才是。

這個是通過提高榮譽感來實現讓別人對科學產生憧憬。

是社會心理學問題,不是物理問題。


學名:可控核聚變


叫可控核聚變啊啊!什麼人造太陽,一個太陽還沒耗完幹嘛還造一個,很多人都誤解了啊啊啊。

工作原理就是核聚變


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