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1、核聚变 概述核聚变,即氢原子核(氘和氚)结合成较重的原子核(氦)时放出巨大能量。热核反应1,或原子核的聚变反应,是当前很有前途的新能源。参与核反应的轻原子核,如氢(氕)、氘、氚、锂等从热运动获得必要的动能而引起的聚变反应(参见核聚变)。热核反应是氢弹爆炸的基础,可在瞬间产生大量热能,但目前尚无法加以利用。如能使热核反应在一定约束区域内,根据人们的意图有控制地产生与进行,即可实现受控热核反应。这正是目前在进行试验研究的重大课题。受控热核反应是聚变反应堆的基础。聚变反应堆一旦成功,则可能向人类提供最清洁而又是取之不尽的能源。反应条件反应条件核聚变是指由质量小的原子,主要是指氘或氚,在一定条件下(如
2、超高温和高压),发生原子核互相聚合作用,生成新的质量更重的原子核,并伴随着巨大的能量释放的一种核反应形式。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。如果是由重的原子核变化为轻的原子核,叫核裂变,如原子弹爆炸;如果是由轻的原子核变化为重的原子核,叫核聚变,如太阳发光发热的能量来源。目前人类已经可以实现不受控制的核聚变,如氢弹的爆炸。但是要想能量可被人类有效利用,必须能够合理的控制核聚变的速度和规模,实现持续、平稳的能量输出。科学家正努力研究如何控制核聚变,但是现在看来还有很长的路要走。可控核聚变方式目前主要的几种可控核聚变方式:超声波核聚变激光约束(惯性约束)核聚变磁约束核聚变(托卡马克)典型的聚变反应是411H42He+20+1e+2.67107eV21H+21H32He+10n+3.2106eV21H+21H31H+11H+4106eV31H+21H42He+10n+1.76107eV后三个反应的净反应是521H42He+32He+11H+210n+2.48107eV