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1 # 精神作用力猜想
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2 # 善良的小妖精
嚴格來說也實現了可控,但無法商用。主要有兩點,一是在控制核聚變的過程中要投入大量的電力,發出來的電比投入的電少。二是一些關鍵材料的壽命問題。聚變要在高溫高壓下進行,對材料的要求太高。
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3 # SuperAng
以目前人類的科技水平還無法控制核聚變,太陽發熱的原理就是核聚變。但是我相信隨著科技水平的進步,人類終有一天會控制核聚變。
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4 # 娛樂小唐講
核聚變和核裂變的區別是:裂,即分裂,是一個變多個,聚,即聚集,是多個變一個。核物理本質是一樣的,都是在轉換的過程中損失了質量,變成了能量。
所以核裂變是可控的因為核裂變的能量沒有核聚變的大,更容易控制。核聚變可以控制以後會不會發明出心的核無期這個問題需要時間證明,無法預測。
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5 # 挖掘機樂趣
核裂變 是將大原子核分裂為較小原子核。(配圖)
在核反應堆中,一箇中子被吸收到一個核中(通常是鈾235)。這會導致原子核變成鈾236,而鈾是極不穩定的。
整個核分裂成兩個大碎片,稱為“ 子核”"。除“女兒”產物外,兩個或三個中子還會從裂變反應中爆炸,這些中子可能與其他鈾核碰撞而引起進一步的裂變反應。這就是所謂的連鎖反應。
快速移動的中子從與它們的反應中吸收了大部分能量(99%),但在中子與新鮮鈾核碰撞之前,需要使其減速。
這樣一來,能量便可以傳遞到核反應堆中的其他元件,該元件用於加熱水以驅動渦輪機轉動發電機。
裂變反應堆(配圖)
裂變反應堆包含許多不同的部分:
核燃料(鈾同位素當入射的中子觸發時會分裂)-燃料被裝在棒中,這樣釋放出來的中子就會飛出並引起核裂變 在其他杆
石墨芯 -石墨會使中子減速,因此它們更有可能被附近的燃料棒吸收
控制棒-升高和降低它們,以阻止中子在燃料棒之間移動,從而改變鏈反應的速度
冷卻液-裂變反應釋放出的能量將其加熱,並用於燒開水以驅動渦輪 在發電站
混凝土遮蔽層-裂變反應的子產物具有放射性可能會造成危險
設計反應器的許多功能來控制反應速度和遮蔽內的溫度。不受控制的裂變反應是原子彈的基礎。
核聚變
核聚變是兩個小的輕核連線在一起,形成一個重核。聚變反應在恆星中發生,在恆星中,兩個氫核在高溫和高壓下融合在一起,形成氦同位素核。(配圖)
太陽中發生了許多不同的核聚變反應。最簡單的是將四個氫核變成一個氦核。
4_ {1} ^ {1} H \ rightarrow _ {2} ^ {4} He
四個氫核的總質量為6.693×10 -27千克(kg)。一個氦核的質量為6.645×10 -27 kg。這意味著缺少的質量等於0.048×10 -27 kg。
缺少的質量轉換為能量,並輻射遠。可以看到這在太陽下發生。
在所有核反應中少量的質量轉變為能量。這看起來好像不是很多能量,但是這種能量是僅四個氫核融合的結果。
一杯250毫升(ml)的水將包含約1.6×1025個氫原子。所有這些氫核的完全融合將釋放約17,200,000,000,000焦耳(J)的能量。據估計,太陽每秒釋放3.8×10 26焦耳的能量。
但是,聚變的問題在於它需要融合正粒子的核。當兩個原子核互相接近時,它們會相互排斥因為他們收費相同。原子核的融合必須迅速發生,以使電荷的排斥沒有時間阻止其發生。
粒子可以快速移動的方式是處於熱氣體或等離子體中,就像在Sunny下一樣。實際上,為了發生熔融,熱氣體或等離子體的溫度需要至少為150,000,000攝氏度(°C)。
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6 # 的的老師
如果實驗裝置理想化的話,是可以的。
核聚變是兩個較輕的原子核聚合為一個較重的原子核,並釋放出能量的過程。自然界中最容易實現的聚變反應是氫的同位素——氘與氚的聚變,這種反應在太陽上已經持續了50億年。可控核聚變俗稱人造太陽,因為太陽的原理就是核聚變反應。(核聚變反應主要藉助氫同位素。核聚變不會產生核裂變所出現的長期和高水平的核輻射,不產生核廢料,當然也不產生溫室氣體,基本不汙染環境)人們認識熱核聚變是從氫彈爆炸開始的。科學家們希望發明一種裝置,可以有效控制“氫彈爆炸”的過程,讓能量持續穩定的輸出。科學家們把這類裝置比喻為“人造太陽”。核能包括裂變能和聚變能兩種主要形式。裂變能是重金屬元素的質子透過裂變而釋放的巨大能量,目前已經實現商用化。因為裂變需要的鈾等重金屬元素在地球上含量稀少,而且常規裂變反應堆會產生長壽命放射性較強的核廢料,這些因素限制了裂變能的發展。另一種核能形式是目前尚未實現商用化的聚變能。核聚變是兩個較輕的原子核聚合為一個較重的原子核,並釋放出能量的過程。自然界中最容易實現的聚變反應是氫的同位素--氘與氚的聚變,這種反應在太陽上已經持續了150億年。氘在地球的海水中藏量豐富,多達40萬億噸,如果全部用於聚變反應,釋放出的能量足夠人類使用幾百億年,而且反應產物是無放射性汙染的氦。另外,由於核聚變需要極高溫度,一旦某一環節出現問題,燃料溫度下降,聚變反應就會自動中止。也就是說,聚變堆是次臨界堆,絕對不會發生類似前蘇聯切爾諾貝利核(裂變)電站的事故,它是安全的。因此,聚變能是一種無限的、清潔的、安全的新能源。其實,人類已經實現了氘氚核聚變--氫彈爆炸,但那種不可控制的瞬間能量釋放只會給人類帶來災難。人類需要的是實現受控核聚變,以解決能源危機。聚變的第一步是要使燃料處於等離子體態,即進入物質第四態。等離子體是一種充分電離的、整體呈電中性的氣體。在等離子體中,由於高溫,電子已獲得足夠的能量擺脫原子核的束縛,原子核完全裸露,為核子的碰撞準備了條件。當等離子體的溫度達到幾千萬攝氏度甚至幾億度時,原子核就可以克服斥力聚合在一起,如果同時還有足夠的密度和足夠長的熱能約束時間,這種聚變反應就可以穩定地持續進行。等離子體的溫度、密度和熱能約束時間三者乘積稱為“聚變三重積”,當它達到1022時,聚變反應輸出的功率等於為驅動聚變反應而輸入的功率,必須超過這一基本值,聚變反應才能自持進行。由於三重積的苛刻要求,受控核聚變的實現極其艱難,真正建造商用聚變堆要等到21世紀中葉。作為21世紀理想的換代新能源,核聚變的研究和發展對中國和亞洲等能源需求巨大、化石燃料資源不足的發展中國家和地區有特別重要的戰略意義。 受控熱核聚變能的研究分慣性約束和磁約束兩種途徑。慣性約束是利用超高強度的鐳射在極短的時間內輻照靶板來產生聚變。磁約束是利用強磁場可以很好地約束帶電粒子這個特性,構造一個特殊的磁容器,建成聚變反應堆,在其中將聚變材料加熱至數億攝氏度高溫,實現聚變反應。20世紀下半葉,聚變能的研究取得了重大的進展,託卡馬克型別的磁約束研究領先於其它途徑。 託卡馬克是前蘇聯科學家於上世紀60年代發明的一種環形磁約束裝置。美、日、歐等發達國家的大型常規託卡馬克在短脈衝(數秒量級)執行條件下,做出了許多重要成果。等離子體溫度已達4.4億度;脈衝聚變輸出功率超過16兆瓦; Q值(表示輸出功率與輸入功率之比)已超過1.25。所有這些成就都表明:在託卡馬克上產生聚變能的科學可行性已被證實。但這些結果都是在數秒時間內以脈衝形式產生的,與實際反應堆的連續執行仍有較大的距離,其主要原因在於磁容器的產生是脈衝形式的。 受控熱核聚變能研究的一次重大突破,就是將超導技術成功地應用於產生託卡馬克強磁場的線圈上,建成了超導託卡馬克,使得磁約束位形的連續穩態執行成為現實。超導託卡馬克是公認的探索、解決未來具有超導堆芯的聚變反應堆工程及物理問題的最有效的途徑。目前,全世界僅有俄、日、法、中四國擁有超導託卡馬克。法國的超導託卡馬克 Tore-supra體積是 HT-7的17.5倍,它是世界上第一個真正實現高參數準穩態執行的裝置,在放電時間長達120秒條件下,等離子體溫度為兩千萬度,中心密度每立方米1.5×1019,放電時間是熱能約束時間的數百倍。
所以,高精密的環境下是可以的。
回覆列表
理論上是可控的,比如現在正在開發的中國太陽工程,就是利用核聚變原理,因為核聚變的溫度太高,幾乎沒有材料能夠限制,所以稱為不可控。而中國太陽工程是利用強磁場來限制。所以可以控制,但也是非常困難的。