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    受控核聚變實(shí)驗(yàn)

    2017/1/17 15:07:02

    去年底傳出消息,我國(guó)受控核聚變研究獲得重大突破,中國(guó)物理學(xué)家創(chuàng)造了一項(xiàng)世界紀(jì)錄,制造出比太陽(yáng)中心溫度還要高的氫等離子體,并且穩(wěn)定燃燒了1分多鐘。

    受控核聚變是人類(lèi)獲取能源的夢(mèng)想,它的研究已經(jīng)進(jìn)行了幾十年,真正獲得商業(yè)成功可能還需要付出幾十年的努力。那么,人類(lèi)為此走過(guò)了哪些路?

    “點(diǎn)火”需幾千萬(wàn)至上億攝氏度

    核聚變可以釋放出巨大的能量,這個(gè)事情人們?cè)谏鲜兰o(jì)30年代就發(fā)現(xiàn)了。

    上世紀(jì)50年代氫彈研制成功,人們也實(shí)實(shí)在在地了解了核聚變爆發(fā)出的巨大能量。

    核聚變的發(fā)生是十分困難的。原子核都帶正電互相排斥,只有當(dāng)兩個(gè)原子核之間的距離非常接近,大約相距只有萬(wàn)億分之三毫米時(shí),它們的吸引力才大于靜電斥力,兩個(gè)原子核才可能聚合到一起同時(shí)放出巨大的能量。因此,首先必須使聚變物質(zhì)處于等離子狀態(tài),也就是讓外層電子脫離原子核的吸引而形成自由電子,讓聚變物質(zhì)(通常為氘和氚)的原子核完全裸露出來(lái)。然而,兩個(gè)帶正電的原子核越互相接近,它們之間的靜電斥力也越大。只有當(dāng)帶正電的原子核達(dá)到足夠高的動(dòng)能時(shí),需要幾千萬(wàn)甚至幾億攝氏度的高溫,它們的碰撞才有機(jī)會(huì)使二者非常接近,以致產(chǎn)生聚合。

    氫彈中產(chǎn)生的核聚變,是利用原子彈點(diǎn)火的聚變反應(yīng)裝置。在原子彈中放入熱核燃料,當(dāng)原子彈爆炸時(shí),在火球區(qū)的中央便產(chǎn)生幾百萬(wàn)到一億攝氏度的高溫,達(dá)到了熱核燃料的點(diǎn)火溫度。就在火球還來(lái)不及擴(kuò)散的瞬間,使部分熱核燃料產(chǎn)生熱核反應(yīng),核聚變就發(fā)生了?上,用這種方式獲得的熱核能是人們難以控制的,而我們需要的是“受控”的熱核反應(yīng)。

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