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《别了,我的朋友》续(二)————黑衣哲人(2)

2023-03-27机器人 来源:百合文库
其中较容易实现的是核裂变,而核聚变就比较困难了,因此利用裂变能的核武器原子弹问世要早于利用聚变能的氢弹。然而一般来说核聚变产生的能量比之核裂变更为强大,理论上从质能转换率来看,核聚变为0.7%,而核裂变为0.13%,仅为聚变的四分之一左右。
然而更重要的是核聚变的原料可以从海水中提取,取之不竭用之不尽,而常见的核裂变反应原料铀235储量稀少,另外核聚变几乎不会产生放射性的污染物,清洁安全也是核裂变反应难以比的。这是多么令人类神往的完美能源,要知道我们头顶的太阳就是靠着核聚变反应维持的。所以如何利用核聚变为人工提供无穷无尽的能源,成为人类自发明火(化学能)、电(电能)后实现下一次文明飞跃的关键所在了。
那为什么核聚变能的稳定获取比之核裂变要难得多?其实氢弹也是运用,但那是破坏性的,不能持续为人类文明生存发展提供能源,就姑且不说了。最主要的原因还是两种反应所依据的核物理规律不同。核裂变的原子核质量较大,而且本身不稳定,所以只要常温常压的环境就能实现裂变反应,而核聚变反应则不同,要克服原子核之间巨大的静电排斥力,没有足够的能量或特殊环境,去击破这排斥力的临界点,就无法把原子核融合在一起,从而释放巨大能量。
所以问题关键就到了如何为核聚变创造特殊的高压高温环境。以大自然最常见的核聚变反应——太阳来说,巨大的质量使其内部形成达2000亿个大气压的超高压力,再加上1500万度的温度,就可以把氢原子聚变成氦原子。可是换成人类在地球上来实现这个过程的话,由于这个超高压条件完全无法达到,就只能在高温上下功夫了,所以需要把温度提高到上亿度才行。
目前各国的核聚变实验装置,它们的投入产出比即能量Q值,基本上还在0的水平,并不产生能量,只是做做基础研究,个别装置能产生些许能量,但是远小于输入的能量,Q还是在0和1之间徘徊,因此人类追求人造太阳的梦想之路是任重道远的。
核聚变可是恒星的能量源,这算是造物主最高的奥秘之一了,人类能够窥视并且一步步接近,已经很是逆天了,再加上如今科学技术的快速发展以及能源危机的逼迫,人类很有希望实现这一文明发展的新的里程碑。(摘自三体前哨站,从核裂变到可控核聚变,几字之差却是巨大鸿沟)
在这次学术交流会上,几位名校学霸级的人物都发表了自己的观点。核聚变释放的巨大能量会破坏约束装置。核聚变的原理是轻元素和轻元素的结合形式较重元素并释放巨大能量的过程。实践中上只要铁元素以下的元素都可以发生核聚变。轻元素们的结合势必会释放带电粒子和中子(等离子体),这些带电粒子以高速运动,并且运动轨迹并不受控制,他们在约束装置中“晕头转向”的乱撞,约束装置的“墙壁”每时每刻都得经受住高能粒子的撞击。以可控核聚变装置中最常见的托卡马克环为例,高能粒子会撞击到托卡马克环的壁部,并产生学名为边缘局部模式的现象(ELM),这种现象会严重的损坏托卡马克环的墙壁。
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