核聚變為什麼那麼難以控制?

2025-01-23 23:20:09 字數 3490 閱讀 7650

1樓:

核聚變反應是指在高溫條件下,兩個輕核以極高的熱速度相互碰撞,發生核聚變,形成乙個較重的原子核,並釋放出能量。因必須在極高的壓力、溫度條件下,輕核才有足夠的動能去克服靜電斥力而發生持續的聚變,因此,聚變反應也稱「熱核聚變反應」或「熱核反應」。

核聚變的原料主要是氫、氘和氚。氘、氚都是氫的同位素。核聚變是取得核能的重要途徑之一。

用核聚變原理造出來的氫彈是靠先爆發一顆核裂變原子彈而產生的高熱,來觸發核聚變起燃器,使氫彈得以**。

實現可控核聚變的條件更苛刻。試想,當兩個帶正電的球相互接近時,它們會互相排斥,只有使用更大的力才能使兩者互相接近。可控核聚變也是這樣,由於所有的原子核都帶正電,當兩個原子核越接近時,其靜電斥力越大。

為了使兩個核發生聚變反應,必須使兩個原子核的一方或雙方有足夠的能量,以克服它們之間的靜電斥力。而核子之間的吸引力———核力是短程力,只有當兩個原子核相互接近達到約萬億分之三公釐時,核力才能起作用。這時由於核力大於靜電斥力,使兩個原子聚合到一起,並放出巨大的能量。

2樓:網友

因為會釋放出太多的能量。

核聚變可控嗎

3樓:乾萊資訊諮詢

可控核聚變,一定條件下,缺滑控制核聚變的速度和規模,以實現安全、持續、平穩的能量輸出的核聚變反應。有雷射約束核聚變、磁約束核聚變等形式。具有原料充足、經濟效能優異、安全可靠、無環境汙染等優勢。

因技術難度極高,尚處於實驗階段。

可控核聚變主要的方式大概有3種:引力約束、慣性約束和磁約束。

核聚變是兩個較輕的原子核聚合為乙個較重的原子核,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,基本不汙神扮巨集染環境)人們認識熱核聚變是從氫彈**開始的。科學家們希望發明一種裝置,可以有效控制「氫彈**」的過程,讓能量遊冊持續穩定的輸出。

4樓:小先又噠噠

核聚變可控嗎如下:

目前人類無法控制核聚變,可控核聚變是核領域專家普遍認緩早可的,不過人工可控核聚變的實現與可控核裂變不在乙個等級上,可控核聚變的很多核心技術和裝置至今仍在逐步摸索當中。

主要的幾種可控核聚變方式:

太陽——引力約束聚變地球上的萬物靠著太陽源源不斷的能量維持自身的發展。

氫彈——慣性約束聚變氫彈是一種人工實現的、不可控制的熱核反應,也是至今為止在地球上用人工方法大規模獲取聚變能的唯一方法,但是它必須用裂變方式來點火,因此它實質上是裂變加聚變的混合體,總能量中裂變能和聚變能大體相等。

可控聚變的希望——磁約束帶電粒子(等離子體)在磁場中受洛倫茲力的作用而繞著磁力線運動,因而在與磁力線垂直的方向上就被約束住了。同時,等離子體也被電磁場加熱。 由於技術水平還不可能使磁場強度超過10t,因而磁約束的高溫等離子體必須非常稀薄。

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原子通過裂變而釋皮旁放的巨大能量,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。

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,釋擾握雀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車諾比核(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。

為什麼可控核聚變那麼難?

5樓:網友

核聚變難以念告擾控制的原因友鄭主要是反應溫度過高、反應原子質量很小(一般聚集狀態仔旦都是氣體)、反應啟動需要的能量很大(貌似要用核裂變來啟動。

為什麼可控核聚變那麼難?

6樓:w無情冷血

核聚變反應是指兩個較輕元素變成乙個重元素,由於質量虧損釋放出巨大能量的過程,在此過程中,兩個較輕元素的質量得大於聚變後的重元素,所以聚變只能到鐵元素。

但目前利用核聚變反應釋放出巨大能量的**過程都是在一瞬間發生的,根本無法控制,要想將這種巨大能量用作人類社會生活中,必須要對這種反應加以控制,即「可控「核聚變。

可控核聚變的原理依然是核聚變反應,只不過是利用某種方式使它發生的核聚變反應變成可控的、安全的,比如太陽內部氫元素核聚變反應釋放出大量能量的過程,就是可控核聚變反應,已經持續進行了50億年,所以可控核聚變也被稱為「人造太陽」,能夠用來解決目前世界上的能源問題。

7樓:匿名使用者

可控核聚變屬於現代最難的科學技術之一,卻並非一定不能實現。現在的研究已經有了很大的進展,距離實用性實際上已經不太遠了。雖然我們無法參與具體研究,但請相信科學的力量,會把許多不可能變成可能。

為什麼發展受控核聚變困難重重?

8樓:會哭的禮物

目前人類所知的大規模可控核聚變都存在於恆星中,恆星內部的環境該有多狂暴?我們需要了解太陽內部核聚變的條件,溫度高達畝野舉1500萬攝氏度,壓力達到3000億大氣壓,但即使如此極端的環境太陽也能輕鬆掌控,掌控的方式就是其強大無比的萬有引力,由於太陽擁有巨大的質量,意味著萬有引力同樣強大,強大的萬有引力與核心產生的核聚變達到平衡,不至於因為核聚變而把太陽炸碎!要用人工的方式去模擬那種嚴苛的環境,難度自然不是一般的高。

可控核聚變重點在於可控二字,核聚變人類早就實現了,那就是氫彈。用原子迅碧彈起爆,原子彈**形成的高溫高壓環境成為核聚變發生的前提,但是這種是不受控的,核材料有多少聚變釋放能量有點「隨緣」,浪費挺嚴重的。而恆星內部不一樣,數千萬上億度的高溫,壓力又是強大的一批,原子核熱運動十分劇烈,相互之間的自由碰撞就有一批結合為氦核,同時釋放強大的能量,而這樣的高溫在脊激地球上是沒有任何材料可以承受的,只能另想他法。

人類想到的辦法有兩種,一種是磁約束,一種是慣性約束。磁約束就是造個環形磁場出來,原子核是帶電的,磁可以偏轉帶電粒子的運動方向,將其束縛在一定環境中,按理說磁環的體積越大越有利於約束,但目前的磁約束要建設全超導託卡馬克,建設資金是比較大的,超導材料也比較貴,還得消耗大量能源建立高溫高壓環境,不過目前國際實驗也算是看到了一些曙光,實現了q值大於1(日本等國),持續時間120秒左右(我國),最高反應溫度1億攝氏度(我國)。

而慣性約束利用高功率的脈衝能束均勻照射微球靶丸,由靶面物質的消融噴離產生的反衝力使靶內氘氚燃料快速地爆聚至超高密度和熱核溫度,造價比超導磁環約束低得多,但是對一些關鍵部件的要求卻更高,裝置壽命短,很考驗材料。

而由於科學家很難再壓力上達到太陽內部的那種壓力水平,只能通過更高的溫度來彌補壓力上的不足。比如我們之前實現高達一億度的「人造太陽」,向可控核聚變邁出了堅實的一步!

可以預見的是,不久的將來,可控核聚變就可以實現,屆時人類的生活會有質的變革,甚至直接邁向真正的星際旅行時代!

可控核聚變為什麼不能實現,核聚變在未來究竟能不能實現?

不好意思,剛看到。我不是專業人士,可能也說不出專業全面的術語。我的理解是,目前控制核聚變用的是強磁場約束法,本身就需要耗費極大的能量。且控制和調節核聚變強度的手段和能力也不完善,無法使受控核聚變裝置長時間穩定執行,所以目前還難以實現。至於可控核聚變是一條死路,目前還不能這樣說。科學技術總是在不斷髮展...

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