可控核聚变!可控核聚变!叫什么「人造太阳」,多少不了解的人都对此产生了误解,就以为是「要再造一个太阳出来」,然后就集体声讨,说什么「现在已经全球变暖了,还要再造出一个太阳」。然后就辱骂各种科学实验,说这是「祸国殃民」,「没有一点好处,反而带来巨大的危害」。

正文:可控核聚变的原理就是核聚变。

清晰一些:氘在超高温和超压的条件下,让核外电子摆脱原子核的束缚,使两个原子核能够互相吸引,从而碰撞到一起,然后引起原子核互相聚合作用,生成新的质量更重的原子核(一般是氦)。这就是将一种原子核转变为另一种原子核,一般会带有剧烈的能量释放,而这种巨大的能量释放就被称为「核聚变」。

Thats all .


可控核聚变。

核反映分为两种:核裂变(fission)和核聚变(fusion)。所有的核反应,质子数都是守恒的。

核裂变是指讲一个原子分裂成许多原子,比如铀原子裂解成氪原子和钡原子(n+U→Kr+Ba+3n,n表示中子)这个过程中可以放出能量(只有在铁以后的元素裂变后放出的能量大于裂变所需要的能量,也就是说铁以后的元素进行核裂变才有意义)。目前人类掌握可控核裂变的能力,核电站便是其应用。

核聚变是指将不同的原子结合到一起变成一个原子,比如氢的两个同位素氘氚结合形成氦原子(D+T=He+n,其中n表示中子,D表示氘,T表示氚)这个过程中同样可以放出能量(只有在铁以前的元素聚变后放出的能量大于聚变所需要的能量,也就是说铁以前的元素进行核聚变才有意义)。核聚变不会产生辐射污染。人类目前不掌握长时间可控核聚变的能力。氢弹是核聚变,确实不可控核聚变,而且氢弹需要原子弹(原理是核裂变放出大量能量)的爆炸进行引爆(这也是为什么虽然核聚变不会产生辐射污染,但是氢弹的引爆还是会产生辐射污染的原因)。太阳也是核聚变。为什么人类掌握了原子弹很快就造出了核电站,研究出了氢弹却迟迟做不出可控核聚变呢?

因为核聚变需要在极高的温度下才能够进行,核聚变的反应基本步骤如下:

  1. 把反应所需要的混合气体加热到等离子态,使原子核和电子能够自由移动,大约需要十万摄氏度。
  2. 继续加热使原子核加速运动,从而在与其它原子核碰撞时结合成一个更大的原子核,需要上亿摄氏度。
  3. 没了。

听上去好像挺简单,但是在哪有能够承受上亿度的材料来做反应堆呢?

打个比方,核反应就像一个稳定的投资,方案A:投资10万,回报100万;方案B:投资1亿,回报1000亿;A方案就相当与核裂变,B方案相当于核聚变;听上去B方案多划算,赚的又多,回报率又高,但是关键是你没有1亿啊。

感谢全世界科研工作者的努力,现在已经有很多可行的思路。

最早的著名方法是"托卡马克"(TOKAMAK)型磁场约束法(也是现在最主流的方法)。它是利用通过强大电流所产生的强大磁场,把等离子体约束在很小范围内使机器设备不需要直面上亿摄氏度的反应以实现上述三个条件。目前已经可以成功运行,但是运行时间极短远达不到应用的地步。我国大型托卡马克装置"东方超环"EAST,维持上亿摄氏度运行10秒。这已经是目前世界上最好的成绩,但离应用还有很长的路要走。而且按照现有的技术水平,要建立托卡马克型核聚变装置,需要几千亿美元。

另一种实现核聚变的方法是惯性约束法。惯性约束核聚变是把几毫克的氘和氚的混合气体或固体,装入直径约几毫米的小球内。从外面均匀射入激光束或粒子束,球面因吸收能量而向外蒸发,受它的反作用,球面内层向内挤压(反作用力是一种惯性力,靠它使气体约束,所以称为惯性约束),就像喷气飞机气体往后喷而推动飞机前飞一样,小球内气体受挤压而压力升高,并伴随著温度的急剧升高。当温度达到所需要的点火温度(大概需要几十亿度)时,小球内气体便发生爆炸,并产生大量热能。这种爆炸过程时间很短,只有几个皮秒(1皮等于1万亿分之一秒)。如每秒钟发生三四次这样的爆炸并且连续不断地进行下去,所释放出的能量就相当于百万千瓦级的发电站。 原理上虽然就这么简单,但是现有的激光束或粒子束所能达到的功率,离需要的还差几十倍、甚至几百倍,加上其他种种技术上的问题,使惯性约束核聚变仍是可望而不可及的。

尽管实现受控热核聚变仍有漫长艰难的路程需要我们征服,但其美好前景的巨大诱惑力,正吸引著各国科学家在奋力攀登。


人造太阳?你看过人造太阳啊。应该和太阳的远离差不多吧


高大尚的原理。

我已经不知道说什么了,太阳已经存在46亿年了。

我们能做到维持一分钟就很厉害了。

太阳能释放多少能量?要是造出来,地球不就完蛋了吗?

所有的想法,思路都没有关系。实现的手段,或者说,能否实现的能力才是。

这个是通过提高荣誉感来实现让别人对科学产生憧憬。

是社会心理学问题,不是物理问题。


学名:可控核聚变


叫可控核聚变啊啊!什么人造太阳,一个太阳还没耗完干嘛还造一个,很多人都误解了啊啊啊。

工作原理就是核聚变


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