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          核聚變是什么?我們追求核能的利弊,未來或有太陽的替代品

          2021-04-08 09:08:12 | 來源:百度 | 參與: 0 | 作者:離站

            

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            圖為太陽

            近一個世紀以來,科學家們一直渴望通過核聚變獲得取之不盡的能源。不幸的是,設計一個可控的環境,讓原子核在極端的壓力和溫度下不斷融合,產生我們可以捕獲的能量是非常困難的。盡管如此,科學家們還是取得了令人興奮的進展。

            聚變和裂變是產生核能的不同過程。當核聚變試圖將單獨的原子結合成一個更大的原子時,核裂變依賴于用中子撞擊原子(通常是鈾235)來分裂它。這兩個過程都釋放了大量的能量,核聚變產生的能量更多。

            核裂變產生的能量被捕獲在反應堆中,如福島和切爾諾貝利的反應堆,并用于將水加熱成蒸汽,蒸汽使渦輪機旋轉并發電。

            但這一過程產生的廢物可以保持放射性達數百萬年,正如我們在福島和切爾諾貝利看到的那樣,當事情出錯時,它們可能會成為一場災難。

            另一方面,聚變不會產生持久的核廢料,所需的材料可以在100年內回收。也沒有熔毀或核事故的危險,因為它依賴于高溫反應,當中斷時,高溫反應會在幾秒鐘內冷卻。

            因為這些反應使用相對少量的燃料,所以沒有被用來制造核武器的危險。

            核聚變研究領域涉及科學家解決各種各樣的問題,但所有人都在朝著同一個目標努力,那就是重現太陽自身產生巨大能量的過程。

            巨大的重力將氫從太陽的大氣中隔離出來,并利用高熱和壓力將氣體轉化為等離子體,在等離子體中,原子核高速碰撞形成氦并釋放能量。

            太陽能的確是一種聚變能,但它離我們的距離太遠了。所有這些動力都只是來自太陽的聚變反應。

            另一個關鍵因素是重力。太陽巨大的引力大約是地球上的28倍,這意味著我們必須創造性地限制核聚變反應的燃料。

            目前最受歡迎的方法是通過使用磁場,這可以用來在一個叫做托卡馬克的環形裝置中限制兩種重氫形式,氘和氚。

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