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核聚变能源材料 为什么要研制可控核聚变?

2021-04-23知识3

可控核聚变的实现难点是什么? 翻了一圈,讲等离子体物理的比较多,但对核材料的重视程度普遍较低,我觉得有必要补chui充ge几bi点。费米…

核聚变是不是星际航行中最基础的燃料能源? 核聚变是星际航行中最基础最低级的能源了,不能再低了…为什么这么说?因为在已知能源中比核聚变能量转化率略低的就是核裂变,但核裂变的燃料补给太困难了,能用于核裂变的放射性元素可不是哪里都有的,在星际航行过程中基本上难以补给,因此它不适用于星际航行。理想的飞船发动机能源—核聚变那么核聚变能达到星际航行的要求吗?由于目前人类还没掌握可控核聚变技术,也没有找到可以抵御核聚变高温辐射的绝热材料来制造核聚变发动机,也不知道核聚变发动机的具体工作原理…所以本文将忽略一切工程技术方面的问题,假装它们都解决了,单纯从物理层面讨论核聚变能不能做星际航行的燃料。在所有核聚变反应中,氢的能量转化效率是最高的,整个转化过程大约可以产生0.7%的能量输出。虽然它的聚变难度远高于其同位素氘、氚和氦同位素氦3,但它的转化率是最高的了,既然我们忽略了技术困难,就直接拿氢来做燃料好了。核聚变是太阳等恒星的能源来源,人类上世纪已经实现了人工核聚变,当然是也不可控的方式氢弹爆发的方式。通过氢弹中原子弹的首先引爆产生的高温高压实现点火,利用惯性约束高温等离子实现轻核热聚变,聚变能量在瞬间释放。对于核聚变的燃料来讲,主要是氢。

人类已经可控核裂变了,为什么还要研究核聚变,是还不够用吗?核裂变与核聚变,除了失控反应下都会炸出蘑菇云外,没有一点儿相同之处。现在,全世界正在运行的核电站共有。

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