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核聚變

放大字體  縮小字體 發布日期:2006-09-20

核聚變是使很輕的原子核在異常高的溫度下合并成較重的原子核的

聚變反應為例:

根據公式 ΔE=Δmc2

1.00867g·mol-1,所以

Δm={(4.0001501.00867-2.013553.01550 g·mol-1

-0.01888g·mol-1

ΔE=Δmc2=(-0.01888g·mol-1)×(2.9979×108m·s-12

-1.697×1015g·m2·s-2mol-1

-1.697×109kJ·mol-1

對于1.000g的核燃料來說,因H-2H-3的摩爾質量分別為2.0143.016g·mol-1,所以

1g U-235的裂變能(8×107kJ)還要大。即1g燃料核聚變所產生的能量約為核裂變相應能量的4倍。

核聚變反應也稱為熱核反應。氫彈爆炸也是熱核反應。不過,氫彈的能量不是逐步放出來的,而是以爆炸的形式一下子放出來的。所以,利用這些能量就很不容易。如果能夠控制核聚變反應,使能量逐步釋放出來。那么,就可以利用核聚變能來發電,這就是受控核聚變反應。

實現受控核聚變反應,先要將氘、氚等核燃料加熱到很高的溫度(大約要1億度以上),在這樣高的溫度下,氘、氚等氣體原子將全部發生電離,變成帶正電的離子和帶負電的自由電子,這種由離子和電子組成的氣體稱為等離子體。等離子體的溫度越高,密度越大,約束時間(維持高溫的時間)越長,放出的能量就越多。當溫度達到臨界時,放出的能量足以加熱下一次添加的氘氚燃料,聚變反應就可以持續下去,這時就稱為受控核聚變的“點火”。

 

 
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