我国82岁院士领取世界核聚变领域最高奖!让我国再次领跑世界!
贺贤土一生功绩卓著,但由于保密等原因,他很少接受宣传报道,许多贡献鲜为人知。但人们不会忘记这样一位为祖国、为人类挥洒心血、倾尽智慧的科学家。
致敬!
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核聚变是指由质量小的原子,主要是指氘或氚,在一定条件下:(如超高温和高压),发生原子核互相聚合作用,生成新的质量更重的原子核,并伴随着巨大的能量释放的一种核反应形式。原子核中蕴藏巨大的能量,原子核的变化(从一种原子核变化为另外一种原子核)往往伴随着能量的释放。
通常有三种方式来产生核聚变:
1.重力场约束;2.惯性约束;3.磁约束。
其中主要的可控核聚变方式:
激光约束(惯性约束)核聚变(如我国的神光计划,美国的国家点火计划都是这种形式)
磁约束核聚变(托卡马克、仿星器、磁镜、反向场、球形环等),这种方式目前被认为是最有前途的。
1.重力场约束;2.惯性约束;3.磁约束。
其中主要的可控核聚变方式:
激光约束(惯性约束)核聚变(如我国的神光计划,美国的国家点火计划都是这种形式)
磁约束核聚变(托卡马克、仿星器、磁镜、反向场、球形环等),这种方式目前被认为是最有前途的。
产生可控核聚变需要的条件非常苛刻。我们的太阳就是靠核聚变反应来给太阳系带来光和热,其中心温度达到1500万摄氏度,另外还有巨大的压力能使核聚变正常反应,而地球上没办法获得巨大的压力,只能通过提高温度来弥补,不过这样一来温度要到上亿度才行。核聚变如此高的温度没有一种固体物质能够承受,只能靠强大的磁场来约束。由此产生了磁约束核聚变。
对于惯性核聚变,核反应点火也成为问题。在2010年2月6日,美国利用高能激光实现核聚变点火所需条件。我国也有“神光2”为我国的核聚变进行点火。
可行性较大的可控核聚变反应装置是托卡马克装置。托卡马克是一种利用磁约束来实现受控核聚变的环性容器。它的名字Tokamak 来源于环形(toroidal)、真空室(kamera)、磁(magnit)、线圈(kotushka)。最初是由位于苏联莫斯科的库尔恰托夫研究所的阿齐莫维齐等人在20世纪50年代发明的。
托卡马克的中央是一个环形的真空室,外面缠绕着线圈。在通电的时候托卡马克的内部会产生巨大的螺旋型磁场,将其中的等离子体加热到很高的温度,以达到核聚变的目的。
我国有两座核聚变实验装置。
我国有两座核聚变实验装置。
核聚变优势
(1)核聚变释放的能量比核裂变更大
(2)无高端核废料,可不对环境构成大的污染
(3)燃料供应充足,地球上重氢有10万亿吨(每1升海水中含30毫克氘,而30毫克氘聚变产生的能量相当于300升汽油)
(1)核聚变释放的能量比核裂变更大
(2)无高端核废料,可不对环境构成大的污染
(3)燃料供应充足,地球上重氢有10万亿吨(每1升海水中含30毫克氘,而30毫克氘聚变产生的能量相当于300升汽油)
核聚变能利用的燃料是氘(D)和氚。氘在海水中大量存在。海水中大约每6500个氢原子中就有一个氘原子,海水中氘的总量约45万亿吨。每升海水中所含的氘完全聚变所释放的聚变能相当于300升汽油燃料的能量。按世界消耗的能量计算,海水中氘的聚变能可用几百亿年。氚可以由锂制造。锂主要有锂-6和锂-7两种同位素。锂-6吸收一个热中子后,可以变成氚并放出能量。锂-7要吸收快中子才能变成氚。地球上锂的储量虽比氘少得多,也有两千多亿吨。用它来制造氚,足够用到人类使用氘、氘聚变的年代。因此,核聚变能是一种取之不尽用之不竭的新能源。