1、核聚变的应用1、可控核聚变的发生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,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。此外这么高的温度,核反应点火也成为问题。不过在 2010 年 2 月 6 日,美国利用高能激光实现核聚变点火所需条件。中国也有“神光 2”将为我国的核聚变进行点火。2、核聚变的反应装置 目前,可行性较大的可控核聚变反应装置就是托卡马克装置。托卡马克是一种利用
2、磁约束来实现受控核聚变的环性容器。它的名字 Tokamak 来源于环形(toroidal)、真空室(kamera)、磁(magnit)、线圈(kotushka)。最初是由位于苏联莫斯科的库尔恰托夫研究所的阿齐莫维齐等人在 20 世纪 50 年代发明的。 托卡马克的中央是一个环形的真空室,外面缠绕着线圈。在通电的时候托卡马克的内部会产生巨大的螺旋型磁场,将其中的等离子体加热到很高的温度,以达到核聚变的目的。我国也有两座核聚变实验装置。3、核聚变的优劣势 优势:(1).核聚变释放的能量比核裂变更大 (2).无高端核废料 (3).可不对环境构成大的污染,而且反应过程容易控制,核事故风险 极低!(4)
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)(5).无法用作核武器材料 也就没有了政治干涉!劣势:反应要求极高,技术要求极高 (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。截至 2006 年,核能(核裂变能)发电占世界总电力约 15%。说明了核裂变的应用的规模之大,更能说明优势比核裂变更大的核聚变能源前景更加光明。科学家们估计,到 2025 年以后,核聚变发电厂才有可能投入商业运营。2050 年前后,受控核聚变发电将广泛造福人类。 )扩展阅读: 1.美利用高能激光实现核聚变点火所需条件 10-2-6 2.美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室的国家点火装置(NIF)的研究人员表示,首批完成的试验显示,借助独特的物理 效应,他们能为实现自持(self-sustaining)核聚变反应提供核聚变点火所需的条件。 3.在 NIF 惯性约束核聚变试验中,192 束高能激光束的能量可聚集于橡皮擦大小的圆柱形黑体辐射空腔,空腔中装有 充着氘和氚(氢的两种同位素)的微小球形靶件(核聚变燃料靶件) 。激光能量在黑体辐射空腔内转换成 X 射线轰击靶件,靶件在 X 射线的作用下外层发生熔化并快 速内向压缩,其中的氘和氚原子核发生聚变,释放出数倍于激光束的巨大能量。