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可控核聚变的理论解释

可控核聚变的理论解释

作者: 李敏HC | 来源:发表于2024-12-13 21:51 被阅读0次

可控核聚变的理论解释

随着时间的推移,世界上的化学材料已经寥寥无几,核电站产生的能量又太过危险,急需一种既环保又安全,能量供应又大的新能源。而符合这个能源的就是可控核聚变能源。

现在世界上的核电站主要一控的是可控核裂变,是通过一个中子撞击一个原子,变成两个小的原子,但是可控核裂变的安全性十分低,而且燃烧完的废料对环境的污染也特别大,日本投放的核污水就是一个例子,是大海里面的大多数生物都发生了变异或灭绝。

可控核聚变不一样,我们现在已经拥有了不可控的核聚变,也就是沙皇氢弹爆炸的那一瞬间,可是它持续的能量散发只有几秒钟,而且危险至极。可控核聚变的目的就是让他一直发散和核弹爆炸相等的能量,并且使他安全到可以自由控制,想大就大,想小就小。但想要使用可控核聚变并不容易。可控核聚变不像可控和裂变,它需要极高的温度以及压力。

可控核聚变还有一个好处,它使用的原料特别简单。几乎所有的原子都可以拿来核聚变,就比如说氘氚聚变,他们的原料都可以从大海中获取,也就是说,只要大海不枯干,地球上就有近乎无限的能源。而最难的一步就是如何让他们相互碰撞,产生出能量。

产生核聚变一共有三个方法:1.让温度提高,当达到极高的温度后,两个原子就会碰撞到一起产生能量。2.第二是增加压力,使两个原子挨到一起。3.延长反应时间,让两个原子有足够的时间接触到一起。所以我们就得到了一个依据:可控核聚变所需要的因素有三个,就是温度,压力(密度)和约束时间。

因此我们可以得出:温度* 压力 * 约束时间 >=某个值,才可以使核聚变延续下去。而通过实验发现了温度是必须不变的,而且必须达到惊人的1.6亿度,打个比方吧,连我们的太阳(表面)最多也就5500多度,所以这就相当于在地球上建造一个人造太阳。(难度不在于产生这么大的温度,而在于如何建造出可以承受1.6亿度的容器,来容纳核聚变维持的容器)的压力和约束时间则没有那么苛刻,你压力越高,你的约束时间就可以越低。你约束时间越高,你的压力就可以越低。

在以上的条件中,一共有两个路子正在研究。第一是美国的核聚变,他们采用的是用激光来约束原子,使压力增高,不过约束时间特别短。而我们中国走的是磁约束的路子,比如我们的东方超环east,可以提供相当大的约束,从而不用实现提供大量的压力,而现在我们的记录是约束等离子体1056秒,已经是一个相当高的成就了。

以人类目前的科技,距离可控核聚变还有一段相当的距离,希望我们的科技能尽快得到突破,从而改善环境的污染,使我们的生活质量提高。

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