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核聚变资料可跳过(2/2)

受控聚变是等离态的原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=0.85MeV4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。

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: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

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