核聚变与核裂变有什么本质上的区别吗?为什么?
谢谢邀请。可能提问者是问太阳核聚变与人工核聚变的区别吧?
1.什么是核聚变,或热核反应。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。
2.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。科学家正在努力研究可控核聚变,核聚变可能成为未来的能量来源。核聚变燃料可来源于海水和一些轻核,所以核聚变燃料是无穷无尽的。
3.人类已经可以实现不受控制的核聚变,如氢弹的爆炸。
4.太阳上的核聚变。太阳上的核聚变是一钟自可控核聚变。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,达到“自可控”运行。
5.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,不过这样一来温度要到上亿度才行。核聚变如此高的温度没有一种固体物质能够承受,只能靠强大的磁场来约束。由此产生了磁约束核聚变。
6、人工可控核聚变的代数
聚变反应中子的麻烦之处在于中子可以跟反应装置
的墙壁发生核反应。用一段时间之后就必须更换,很费钱。而且换下来的墙壁可能有放射性(取决于墙壁材料的选择),成了核废料。还有一个不好的因素是氚具有放射性,而且氚也可能跟墙壁反应。
氘氚聚变只能算”第一代”聚变,优点是燃料便宜,缺点是有中子。
“第二代”聚变是氘和氦3反应。这个反应本身不产生中子,但其中既然有氘,氘氘反应也会产生中子,可是总量非常非常少。如果第一代电站必须远离闹市区,第二代估计可以直接放在市中心。
“第三代”聚变是让氦3跟氦3反应。这种聚变完全不会产生中子。这个反应堪称终极聚变。
7.人工可控核聚变的种类。
太阳的能量来自它中心的热核聚变,其自可控前面己说明。而人I实现核聚可控方式通常有三种方式来产生核聚变:
1.重力场约束;2.惯性约束;3.磁约束。
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。
与本文内容相关的文章: