聚变是等离
态的原
在
温下有控制地发生大量原
聚变的反应,同时释放
能量。氘是最重要的聚变燃料,海洋是氘的潜在来源,一旦能实现以氘为基本燃料的受控
聚变,人们就几乎拥有了取之不尽、用之不竭的能源。氢弹爆炸释放
来的大量聚变能、原
弹爆炸释放
来的大量裂变能,都是不可控制的。在第一颗原
弹爆炸后仅十多年,人们就找到控制裂变反应的办法,并建成了裂变电站。原以为氢弹炸爆后能建成聚变电站,但并不如此简单,即使在地球条件下能发生的聚变反应:EAST大科学工程总经理万元熙教授说,与ITER相比,EAST在规模上小很多,但两者都是全超导非圆截面托卡
克,即两者的等离
位形及主要的工程技术基础是相似的,而EAST至少比ITER早投
实验运行10至15年。因此,无论从人才培养和奠定工程技术及
理基础的角度上说,EAST都将为ITER计划
重要的、实质
的贡献,并
而为人类开发和最终使用
聚变能
重要贡献。31H 21H—→42He 10n 1。76×107eV
21H 21H—→32He 10n 3。2×106eV
要使原

之间发生聚变,必须使它们接近到飞米级。要达到这个距离,就要使
有很大的动能,以克服电荷间极大的斥力。要使
有足够的动能,必须把它们加
到很
的温度(几百万摄氏度以上)。因此,
聚变反应又叫
反应。原
弹爆炸产生的
温可引起
反应,氢弹就是这样爆炸的。21H 21H—→31H 11H 4×106eV
也只能在极
的温度(>5000℃)和足够大的碰撞几率条件下,才能大量发生。因此实际可作为能源使用的受控
聚变反应,必须在产生并加
等离
到亿万摄氏度
温的同时,还要有效约束这一
温等离
。这就是近几十年内研究的难题和期望攻克的目标。中国的中科院
理所、中科院等离
理所、西南
理研究院在实验工程和理论研究各方面都
了许多的工作,也取得了许多重要的
展。411H—→42He 20-1e 2。67×107eV
氘是相当丰富的氢同位素,在海洋中每6500个氢原
就有1个氘原
,这意味着海洋是极大量氘的潜在来源。仅在1L海
中就有1。03×1022个氘原
,就是说每1Km3海
中氘原
所
有的潜在能量相当于燃烧13600亿桶原油的能量,这个数字约为地球上蕴藏的石油总储量。在可以预见的地球上人类生存的时间内,
的氘,足以满足人类未来几十亿年对能源的需要。从这个意义上说,地球上的聚变燃料,对于满足未来的需要说来,是无限丰富的,聚变能源的开发,将“一劳永逸”地解决人类的能源需要。六十多年来科学家们不懈的努力,已在这方面为人类展现
好的前景。即每“烧’掉6个氘
共放
43.24MeV能量,相当于每个
平均放
3.6MeV。它比N+裂变反应中每个
平均放
200/236=0.85MeV
4倍。因此聚变能是比裂变能更为
大的一
能。典型的聚变反应是
式中D是氘
(重氢)、T是氚
(超重氢)。以上两组反应总的效果是:两个轻的原

相碰,可以形成一个原
并释放
能量,这就是聚变反应,在这
反应中所释放的能量称聚变能。聚变能是
能利用的又一重要途径。原

发生聚变时,有一
分质量转化为能量释放
来。
聚变能利用的燃料是氘(D)和氚。氘在海
中大量存在。海
中大约每600个氢原
中就有一个氘原
,海
中氘的总量约40万亿吨。每升海
中所
的氘完全聚变所释放的聚变能相当于300升汽油燃料的能量。
目前世界消耗的能量计算,海
中氘的聚变能可用几百亿年。氚可以由锂制造。锂主要有锂-6和锂-7两
同位素。锂-6
收一个
中
后,可以变成氚并放
能量。锂-7要
收快中
才能变成氚。地球上锂的储量虽比氘少得多,也有两千多亿吨。用它来制造氚,足够用到人类使用氘、氘聚变的年代。因此,
聚变能是一
取之不尽用之不竭的新能源。[编辑本段]原理
万元熙说,未来的稳态运行的

聚堆用于商业运行后,所产生的能量够人类用数亿年乃至数十亿年。从长远来看,
能将是继石油、煤和天然气之后的主要能源,人类将从“石油文明”走向“
能文明”不过,万元熙研究员说,虽然“人造太
”的奇观在实验室中初现,但离真正的商业运行还有相当长的距离,它所发
的电能在短时间内还不可能
人们的家中。但他预测,
据目前世界各国的研究状况,这一梦想最快有可能在30-50年后实现。只要微量的质量就可以转化成很大的能量。
最重要的聚变反应有:
简单的回答:
据
因斯坦质能方程E=mc2。后三个反应的净反应是
设的同类装置。
即每5个21H聚变后放
2。48×107eV能量。31H 21H—→42He 10n 1。76×107eV
521H—→42He 32He 11H 210n 2。48×107eV