核聚變的困難

核聚變的能量和熱量

La 核能 它在世界能源系統中具有重要意義。 它能夠以留下一些能量為代價產生大量能量 核廢料 被對待。 核聚變 這是人類尚未發展的最大挑戰之一。 這是一個巨大的機會,可以解決能源和供應短缺的問題。 世界各地有許多科學家正在對此進行出色的研究。

在本文中,我們將告訴您什麼是核聚變,如果成功實現商業化,核聚變將給人類帶來什麼好處和機遇。 您是否想了解更多? 您只需要繼續閱讀。

哪個是核聚變

核聚變

在上一篇文章中,我們看到了 核裂變 這是關於破壞heavy和鈾之類的重原子以獲得能量。 在這種情況下,核聚變標誌著一個完全相反的過程。 這是一個反應 能夠連接兩個較輕的芯子,形成一個較重的芯子。

通過將兩個較輕的原子連接成一個較重的原子,能量得以釋放,因為重原子核分別小於兩個原子核的重量之和。 利用這一點,可以在過程中釋放任何能量。 考慮到該過程的能量非常集中,僅一克物質中就存在數百萬個原子,因此如果將其與當前燃料進行比較,只需很少的燃料,它便可以產生大量的能量。

根據參與該核聚變過程的原子核,將產生或多或少的能量。 最簡單的反應是氘和tri之間的結合以獲得氦氣。 在此反應中,將釋放17,6 MeV。 它實際上是取之不盡用之不竭的能源,因為我們可以找到海水中的氘,並且由於反應中釋放出的中子,因此可以獲得obtained。

核聚變是如何完成的?

核反應

儘管這種全球能源生產將解決能源和污染問題,但這並非易事。 您肯定知道它可以工作,並且知道如何去做。 然而,還不能完全知道能夠以絕對精度控制該過程的所有要求的條件。 您必須認為這種核聚變是在我們最大的恆星太陽中發生的過程。因此, 您必須將其加熱到很高的溫度。

雲形式的粒子可用於核聚變反應堆內,該反應堆承受兩億度的熱量。 想像一下在這樣的溫度下只有一秒鐘。 這將意味著幾乎所有物體都徹底瓦解。 如果我們希望過程發生,那麼這些溫度是必需的。 對於科學家來說,僅僅應對這些高溫已經是一個挑戰,因為沒有任何材料能夠承受高溫而不會破壞自身。

為了減輕這種瘋狂溫度的情況,使用了等離子體。 它的磁約束作用比太陽的核心溫度高十倍,這些原子必須經受的可怕溫度是因為這是它們賦予太陽的唯一途徑。 動能 是他們克服自然排斥和融合所必需的。

兩個核 它們具有相同的正電荷和正電荷,因此它們會相互排斥。 在如此高的溫度下,我們將能夠產生如此強大的動能,從而可以轉移其鍵合能力。 在這些溫度下工作並控制所有乾預因素和條件,這完全是一件複雜的事情。

科學遏制策略

核聚變反應堆的建造

由於上述原因,研究核聚變的科學小組設計了兩個不同的階段和策略:磁約束和慣性約束。

磁限制是一種集中於使磁場內部的等離子體阻止XNUMX億攝氏度的原子核接觸反應器壁的方法。 這樣,e我們將保護合併所使用的內容。

要考慮的一個重要方面是,儘管所有顆粒都經受了這些溫度,但並非所有顆粒都可以進行鍵合過程。 從能量的角度來看,這是科學家指出限制核聚變盈利能力的一個參數。 在經濟上可行的方式下,合併的數量必須如此之高,以至於產生的能源要高於其生產所投資的能源。

太陽雖然具有巨大的質量,但其溫度比產生核聚變所需的溫度低10倍,但它可以增加核受壓並發生聚變的壓力。 通過重力限制。 無法在我們的星球上重新產生壓力,因此必須達到這些溫度。

另一方面,慣性約束不使用磁場來防止等離子體接觸反應堆壁,而是提出使用燃料使一小部分氘和tri發生內爆。 因此,所有物質都以劇烈的方式凝結並導致氘核和the核的結合。

什麼時候在商業上可行?

陽光下的重力限制

為了使這種獲取能源的過程完全在商業上可行,仍然需要至少三十年的研究和測試。 保持當前在該主題上的研究和投資率, 最終將其商業化的技術有可能在磁約束下.

如果我們想在本世紀中葉之前通過核聚變生產能源,我們需要科學家擁有必要的物質和資源來開展所有相關研究。 如果不是這種情況,我們將只有充滿娛樂性且沒有進步的充滿科學家的實驗室。


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