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    受控核聚變實驗

    2017/1/17 15:07:02

    去年底傳出消息,我國受控核聚變研究獲得重大突破,中國物理學家創造了一項世界紀錄,制造出比太陽中心溫度還要高的氫等離子體,并且穩定燃燒了1分多鐘。

    受控核聚變是人類獲取能源的夢想,它的研究已經進行了幾十年,真正獲得商業成功可能還需要付出幾十年的努力。那么,人類為此走過了哪些路?

    “點火”需幾千萬至上億攝氏度

    核聚變可以釋放出巨大的能量,這個事情人們在上世紀30年代就發現了。

    上世紀50年代氫彈研制成功,人們也實實在在地了解了核聚變爆發出的巨大能量。

    核聚變的發生是十分困難的。原子核都帶正電互相排斥,只有當兩個原子核之間的距離非常接近,大約相距只有萬億分之三毫米時,它們的吸引力才大于靜電斥力,兩個原子核才可能聚合到一起同時放出巨大的能量。因此,首先必須使聚變物質處于等離子狀態,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(通常為氘和氚)的原子核完全裸露出來。然而,兩個帶正電的原子核越互相接近,它們之間的靜電斥力也越大。只有當帶正電的原子核達到足夠高的動能時,需要幾千萬甚至幾億攝氏度的高溫,它們的碰撞才有機會使二者非常接近,以致產生聚合。

    氫彈中產生的核聚變,是利用原子彈點火的聚變反應裝置。在原子彈中放入熱核燃料,當原子彈爆炸時,在火球區的中央便產生幾百萬到一億攝氏度的高溫,達到了熱核燃料的點火溫度。就在火球還來不及擴散的瞬間,使部分熱核燃料產生熱核反應,核聚變就發生了。可惜,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。

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