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第九十章 核聚变反应堆(1 / 2)

 <div id="center_tip"><b>最新网址:</b>能源,是社会经济发展的物质基础,随着社会的发展和人类文明的进步,人类对能源的需求也会越来越大。从化石燃料提供的能源来看,地球上的化石能源极为有限。煤储量有可能维持200年左右,石油天然气仅能够维持几十年时间。所以,从长远来看,核能将是维持人类发展和进步的主要能源。

核裂变技术大家应该知道了很多了,目前世界上所有国家使用的核能源都是核裂变反应堆技术。核裂变,又称为核分裂,是指由重的原子核,主要是指铀核或钚核,分裂成两个或多个质量较小的原子的一种核反应形式。

而核聚变能源一直到如今各个国家都没有掌握成熟的技术,能够达到商业化的技术。

核聚变是指由质量轻的原子(主要是指氢的同位素氘(dao)和氚(chuan))在超高温高压的条件下,发生原子核互相聚合作用,生成较重的原子核(氦),并释放出巨大的能量。

同时,一升的海水里面含有大约30mg氘,通过聚变反应能够提供大约300多升汽油的能力,而且反应物是无辐射的,即使出现了泄漏也不会影响周边的生态和人类的健康。

据估计,地球上海水里面氘的总量大约有45万亿吨,其聚变产生的能源足够满足人类未来几十亿年对能力的需求。

可以说核聚变能源对人类来说好处多多,但是唯一的缺点就是技术要求太高太高。

核聚变的过程非常简单,就是把一个氘(读:刀)原子核用加速器加速后和一个氚(读:川)原子核以极高的速度碰撞,两个原子核发生了融合,形成一个新的原子核――氦外加一个自由中子,在这个过程中释放出了6兆电子伏的能量。

太阳的能量也是来自自身的轻核聚变反应。太阳每秒将6.57亿吨的氢聚变成氦,亏损的质量转化成巨大的太阳能,成为了支持太阳系一切活动的能源。

如果要实现核聚变发电,那么在核聚变反应堆中,第一步需要将作为反应体的氘-氚混合气体加热到等离子态,也就是温度足够高到使得电子能脱离原子核的束缚,让原子核能自由运动,这时才可能使裸露的原子核发生直接接触,这就需要达到大约10万摄氏度的高温。

第二步,由于所有原子核都带正电,按照“同性相斥“原理,两个原子核要聚到一起,必须克服强大的静电斥力。两个原子核之间靠得越近,静电产生的斥力就越大,只有当它们之间互相接近的距离达到大约万亿分之三毫米时,核力(强作用力)才会伸出强有力的手,把它们拉到一起,从而放出巨大的能量。

为了克服带正电子原子核之间的斥力,原子核需要以极快的速度运行,要使原子核达到这种运行状态,就需要继续加温,使得原子核的无规则碰撞达到一个疯狂的水平,要使原子核达到这种运行状态,需要2亿摄氏度的温度。

最后一步就是将氚的原子核和氘的原子核以极大的速度,毫无遮掩地发生碰撞,产生了新的氦核和新的中子,释放出巨大的能量。经过一段时间的持续输入,当反应体已经不需要外来能源的加热,核聚变的温度就足够使得原子核继续发生聚变。

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