![热核反应](http://img.zhejianglong.com/230522/2030402549-0.png)
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热核反应即为(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.
在《天方夜谭》一书中,有一个“魔瓶”的故事,说一个渔夫在海上打渔,一网打了一个瓶子,把瓶盖打开,一个魔鬼出来了,要吃掉救他性命的渔夫,渔夫危难当头,用自己的大智大勇,机智地将魔鬼又骗人瓶内,盖上了瓶塞 。
现在科学技术的高度发展,在科学家们的手下也诞生出了“魔瓶”——“托卡马克”装置 。
当然,这种“魔瓶”装的不再是魔鬼,而是降伏的像氢弹那样威力巨大的“妖魔” 。
在“魔瓶”里,进行着像氢弹爆炸那样的反应:两个较轻的原子核,如氘、氚等,在超高温的特定条件下,聚合成一个新的较重的核,如氦核,同时,把核中贮藏的巨大能量释放出来,人们把它称作核聚变反应,也叫热核反应 。它放出的能量比原子弹爆炸时产生的能量还大好多倍 。要是用1千克核燃料参加核聚变反应,释放出的能量相当于7000吨汽油或1万吨煤所放出的能量 。
从这里也可以看出,核聚变反应比裂变反应释放出来的能量要多得多 。
然而,要使不受控制的氢弹“妖魔”置于人工控制下,让其乖乖地听话又是何等的不易 。它的两个反应条件足以.使人望而却步 。
第一,是高温 。必须把核燃料加热到1亿度以上,使它的原子分离成离子和电子 。
第二,是高压 。要用强大的外力,在1秒的时间里把离子和电子约束到每立方厘米1万亿亿个以上的密度 。
然而,在这样的高温高压下,任何材料做成的“瓶子”都会气化而消失 。
受控核聚变比较好的装置是前苏联科学家设计的“托卡马克”装置 。这是一个中空的环形管,逐段设置铁块作磁场的铁心,把管子围起来,配上高强度的磁场,把环形腔内的高温氘、氚封闭起来,使它们在环形腔内完全分解成带电的离子,而这些带电的离子在磁场作用下,只能沿磁力线方向运动,就像把高温的核燃料“盛放”在“磁瓶”里,有控制地运行热核反应一样 。
令人欣喜的是,核聚变反应的资源非常丰富,一桶水里含有的氘中所蕴含的热核能,相当于300桶汽油所含的能量 。汪洋大海里有的是水,仅海水里大约就含46万亿吨氘,按地球上目前的能量消耗来计算,可供人类使用几百亿年 。
科学家们预言,受控热核聚变是人类未来理想的能源;
美国科学家计划,在2025年建成一座示范性的核聚变工厂,至于商业性核聚变工厂,则可能在2035年才能建成 。由于核聚变试验需要巨额资金,美国、前苏联、日本等14个国家准备联合建造“国际热核试验反应堆”有10层楼那么高,它将是世界上第一个投入运行的核聚变反应堆,产生的能量估计将达到10~30亿瓦 。
到那时,人们将能把动力从核聚变反应堆送到电网上去 。
人们期望,核聚变作为一种理想的能源,将来会大放异彩 。
热核反应是指核聚变,核是指由质量小的原子,主要是指氘,在一定条件下(如超高温和高压),只有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 。
优点
(1)核聚变释放的能量比核裂变更大
(2)无高端核废料,可不对环境构成大的污染
(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)
缺点
【热核反应】对于核裂变,由于原料铀的储量不多,政治干涉很大,放射性与危险性大,核裂变的优势无法完全利用 。
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