核聚变的原理是什么?

如题所述

第1个回答  2024-08-03
核聚变是在极高的温度和压力下,使得原子核外电子摆脱束缚,使得两个原子核能够相互吸引并碰撞在一起。这种碰撞导致原子核互相聚合,形成新的质量更重的原子核(例如氦),同时释放出中子和大量能量。这种核反应形式称为核聚变。
核聚变与核裂变相反,它是一种释放巨大能量的过程。原子核内部蕴藏着巨大的能量,当原子核发生变化时,通常会伴随着能量的释放。
核聚变具有以下优势:
1. 能量释放比核裂变更大。
2. 既干净又安全:核聚变不会产生污染环境的放射性物质,因此被认为是一种干净的能源。同时,受控核聚变反应可以在稀薄的气体中持续稳定进行,因此相对安全。
3. 燃料供应充足:地球上重氢的储量非常丰富,每升海水中含有30毫克氘,而30毫克氘聚变产生的能量相当于300升汽油。
然而,产生可控核聚变需要非常苛刻的条件。太阳就是通过核聚变反应为太阳系带来光和热,其中心温度达到1500万摄氏度,并且有巨大的压力使得核聚变能够正常进行。在地球上,我们无法获得如此巨大的压力,因此只能通过提高温度来弥补。然而,如此高的温度没有任何固体物质能够承受,因此需要依靠强大的磁场来约束核聚变。这导致了磁约束核聚变技术的发展。详情
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