中国人造太阳正式诞生，不过这个“太阳”到底有什么用？ 托卡马克 和重元素聚变

托卡马克核聚变的基本原理 核能是能源家族的新成员，包括裂变能和聚变能两种主要形式。裂变能 是重金属元素的核子通过裂变而释放的巨大能量。受控核裂变技术的发展已使裂变能的应用实现了商用化，如核(裂变)电站。裂变需要的铀等重金属元素在地球上含量稀少，而且常规裂变反应堆会产生放射性较强的核废料，这些因素限制了裂变能的发展。聚变能是两个较轻的原子核聚合为一个较重的原子核并释放出的能量。目前开展的受控核聚变研究正是致力于实现聚变能的和平利用。其实，人类已经实现了氘氚核聚变-氢弹爆炸，但那是不可控制的瞬间能量释放，人类更需要受控核聚变。维系聚变的燃料是氢的同位素氘和氚，氘在地球的海水中有极其丰富的蕴藏量。经测算，1升海水所含氘产生的聚变能等同于300升汽油所释放的能量。海水中氘的储量可使人类使用几十亿年。特别的，聚变产生的废料为氦气，是清洁和安全的。因此，聚变能是一种无限的、清洁的、安全的新能源。这就是世界各国尤其是发达国家不遗余力竞相研究、开发聚变能的根本原因。受控热核聚变能的研究主要有两种-惯性约束核聚变和磁约束核聚变。前者利用超高强度的激光在极短的时间内辐照氘氚靶来实现聚变，后者则利用强磁场可很好地约束带电粒子的特性，。核聚变的原理是什么？ 核聚变的原理是：在极高的温度和压力下才能让核外电子摆脱原子核的束缚，让两个原子核能够互相吸引而碰撞到一起，发生原子核互相聚合作用，生成新的质量更重的原子核（如氦），中子虽然质量比较大，但是由于中子不带电，因此也能够在这个碰撞过程中逃离原子核的束缚而释放出来。大量电子和中子的释放所表现出来的就是巨大的能量释放。这是一种核反应的形式。原子核中蕴藏巨大的能量，原子核的变化（从一种原子核变化为另外一种原子核）往往伴随着能量的释放。核聚变是核裂变相反的核反应形式。扩展资料一、核聚变优势1、核聚变释放的能量比核裂变更大。2、既干净又安全。因为它不会产生污染环境的放射性物质，所以是干净的。同时受控核聚变反应可在稀薄的气体中持续地稳定进行，所以是安全的。3、燃料供应充足，地球上重氢有10万亿吨（每1升海水中含30毫克氘，而30毫克氘聚变产生的能量相当于300升汽油）。二、核聚变应用条件产生可控核聚变需要的条件非常苛刻。我们的太阳就是靠核聚变反应来给太阳系带来光和热，其中心温度达到1500万摄氏度，另外还有巨大的压力能使核聚变正常反应。而地球上没办法获得巨大的压力，只能通过提高温度来弥补。核聚变如此高的温度。我们随处可见的黄土是什么元素？有进行重核聚变的可能吗？ 一看就是个流浪地球受害者。随处可见的土，其实成分非常复杂，有多种复杂化合物。如果从化学角度来说，地壳中的元素，氧，硅，铝，铁，锌，钙，钠，钾，镁，氢，这前10个元素占据了百分之90。严格意义上说，这几年除了铁以外，剩下的都可以聚变，不过难度不同，根据元素周期表的排列顺序，氢聚变最容易，越重的越难。而且重核聚变绝对不会像流浪地球里那么简单，像下饺子一样丢石头就行(至少几百年内我们做不到)而且土里面这些元素都以化合物形式存在，如果我们对核聚变没有一个非常深刻的理解，是无法同时聚变SiO2，Al3O2这种东西的。从另一个角度说，如果我们的科技真的能够做到流浪地球那样的重核聚变，其实我们早就拥有了在银河系内随意航行的能力托卡马克核聚变，也称超导托卡马克可控热核聚变(EAST)、超导非圆截面核聚变实验，核物理学重要理论之 一，也是核聚变实现的重要途径之一.托卡马克核聚变是海水中富含的氘、氚。核聚变可以控制吗？ 托卡马克装置验证了人类能实现可控核聚变，验证的一小步，是人类科技的一大步。可这种聚变的能量入不于出，是赔本的买卖，令技术人员蒙圈了。问题出在哪里呢？聚变赛一声啸响，所有大能耐的国家一齐起跑。核聚变的能量是惊人的，还用得着再给它外注能量吗？问题就在这里，你没看错！谁都会想到让聚变脱离托卡马克装置，让它自给自足，唯一的方案就是将聚变炉做成保温瓶的形状，将聚变产生的伽马射线反射回聚变中心点或中心轴线上，这样就能实现聚变自给点火了。任何材料都会在聚变傍汽化，这又是个大问题了。所以，这个装置最先会造得非常大，耐高温壳体与反光材料就是这个技术的核心，1克材料以上千万元计，怕了吧？既然能脱离托卡马克这个育婴室，一切问题就好办，好继续办了。这个时候的聚变室，不再是高尽空的了，氢材料密度每增加一个量级，其火力就可增强4个量级。几百年后，人类会将炉膛压增加至100乃至1000个大气压。怕了吧，请你站稳了，再描述下去，你会吓晕的。先搬张板凳坐下，容我再吹下去。反射回中心点与中心轴上的伽马射线，氢可不买它的账，射线成了过路客，它不会在这里形成几亿度的高温，呵！我说地球人类就是笨，你不信也得信了。得在氢中再加点什么元素。全超导托卡马克核聚变实验装置的基本原理 核能是能源家族的新成员，包括裂变能和聚变能两种主要形式。裂变能是重金属元素的核子通过裂变而释放的巨大能量。受控核裂变技术的发展已使裂变能的应用实现了商用化，如核(裂变)电站。裂变需要的铀等重金属元素在地球上含量稀少，而且常规裂变反应堆会产生放射性较强的核废料，这些因素限制了裂变能的发展。聚变能是两个较轻的原子核聚合为一个较重的原子核并释放出的能量。目前开展的受控核聚变研究正是致力于实现聚变能的和平利用。其实，人类已经实现了氘氚核聚变-氢弹爆炸，但那是不可控制的瞬间能量释放，人类更需要受控核聚变。维系聚变的燃料是氢的同位素氘和氚，氘在地球的海水中有极其丰富的蕴藏量。经测算，l升海水所含氘产生的聚变能等同于300升汽油所释放的能量。海水中氘的储量可使人类使用几十亿年。特别的，聚变产生的废料为氦气，是清洁和安全的。因此，聚变能是一种无限的、清洁的、安全的新能源。这就是世界各国尤其是发达国家不遗余力竞相研究、开发聚变能的根本原因。受控热核聚变能的研究主要有两种-惯性约束核聚变和磁约束核聚变。前者利用超高强度的激光在极短的时间内辐照氘氚靶来实现聚变，后者则利用强磁场可很好地约束带电粒子的特性，。为啥铁不能聚变？ 原因：原子核内质子、中子之间同时存在电磁相互作用与强相互作用，通俗一点讲的话，这两种作用力的代数和达到最小值的时候，原子核就最稳定。而这两种相互作用达到最小值，恰好是在质量数为56的时候。所以铁原子核是当前发现的最稳定的原子核，无论是裂变还是聚变都要吸收大量能量。所以仅仅有铁元素是很难发生聚变的，这就是为什么地球上存在大量的铁，月球、火星上也存在大量的铁的缘故。铁的聚变无非需要两个条件：强大的压力与足够的温度。在地球上这些条件可能实现不了，但在天体演变中却是可以实现的，尤其是超新星爆炸，短时间内可以提供足够的条件使铁聚变，从而生成溴、碘、金、银、铅、铀等重元素。其中主要的可控核聚变方式：激光约束（惯性约束）核聚变（如我国的神光计划，美国的国家点火计划都是这种形式）磁约束核聚变（托卡马克、仿星器、磁镜、反向场、球形环等），这种方式目前被认为是最有前途的。核聚变较之核裂变有两个重大优点。一是地球上蕴藏的核聚变能远比核裂变能丰富得多。据测算，每升海水中含有0.03克氘，所以地球上仅在海水中就有45万亿吨氘。1升海水中所含的氘，经过核聚变可提供相当于300升汽油燃烧后释放出的能量。地球上蕴藏的核聚变能约为。

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