核聚变:模仿太阳原理,2个较轻的原子核结合成1个较重的原子核,结合期间释放出大量能量。
注:要点是“净能量增益”。
【LLNL劳伦斯利弗莫尔国家实验室最新成果】
用激光加热氘和氚燃料,聚变反应消耗2.1MJ,产生约2.5MJ。输出>输入。
注:氕(pie),原子质量1的轻氢同位素。氘(dao),原子质量2,重氢。氚(chuan),原子质量为,超重氢。
换算:1kWh=3.6MJ。
北京时间周二,23:00直播。值得期待。
【裂变和聚变】
都是核反应。
1)核裂变:也叫核分裂,由1个质量较大的原子核分裂成2个或多个质量较小的原子,同时放出巨大能量。
原理:不稳定元素铀自发释放出中子,中子撞击邻近的原子核,1撞2,2撞4,形成链式反应。
注:原子构成:原子核和核外电子。原子核:带正电荷的质子和不带电荷的中子。因此,裂变外力加持较小。
2)核聚变:核融合,需要外力加持大,超高温和压力。太阳内核温度1500万摄氏度。
【对比】
释放能量:聚变>裂变。原因:聚变会产生质量亏损。
【以太阳为例】
太阳质量=30万个地球,包括10^57个质子。
4个质子绑在一起,其中2个质子通过β 衰变转变为中子,变成1个氦核。
4个质子到氦核,质量亏损约7%,带来2800万电子伏特能量。
在太阳核心内部,每1秒中有约4×10^38个质子被绑成1个氦核,对应数百万吨,输出功率4×10^26W。
【聚/裂变优劣】
裂:放射性元素不可再生。
聚:氘和氚,氢的同位素,海洋里储量大。
【托卡马克】
磁约束核聚变反应装置:反应材料被电离成等离子体带电,而带电离子在磁场中运动会受到指向中心的洛伦磁力,利用磁场,把高速运动的带电粒子束缚在环形跑道内。
注:形象称呼,环流器。