即每“烧’掉6个氘核共放出43.24mev能量,相称于每个核子均匀放出3.6mev。它比n+裂变反应中每个核子均匀放出200/236=0.85mev高4倍。是以聚变能是比裂变能更加庞大的一种核能。
简朴的答复:按照爱因斯坦质能方程e=mc2.
21h+21h―→31h+11h+4x106ev
据体味,east装配是中国耗时8年、耗资2亿元群众币自主设想、自主制作而成的。
道理
比拟核裂变,核聚变几近不会带来放射性净化等环境题目,并且其质料可直接取自海水中的氘,来源几近取之不尽,是抱负的能源体例。
式中d是氘核(重氢)、t是氚核(超重氢)。以上两组反应总的结果是:
典范的聚变反应是
人们熟谙热核聚变是从氢弹爆炸开端的。氢弹爆炸时开释出极大的能量,给人类带来的是灾害。而科学家们却但愿发明一种装配,能够有效地节制“氢弹爆炸”的过程,让能量持续稳定的输出,以处理人类面对的能源完善危急。
核聚变是指由质量小的原子,主如果指氘或氚,在必然前提下(如超高暖和高压),产生原子核相互聚合感化,天生新的质量更重的原子核,并伴跟着庞大的能量开释的一种核反应情势。原子核中储藏庞大的能量,原子核的窜改(从一种原子核窜改成别的一种原子核)常常伴跟着能量的开释。如果是由重的原子核窜改成轻的原子核,叫核裂变,如原枪弹爆炸;如果是由轻的原子核窜改成重的原子核,叫核聚变,如太阳发光发热的能量来源。
要使原子核之间产生聚变,必须使它们靠近到飞米级。要达到这个间隔,就要使核具有很大的动能,以降服电荷间极大的斥力。要使核具有充足的动能,必须把它们加热到很高的温度(几百万摄氏度以上)。是以,核聚变反应又叫热核反应。原枪弹爆炸产生的高温可引发热核反应,氢弹就是如许爆炸的。
31h+21h―→42he+10n+1.76x107ev
每克氘聚变时所开释的能量为5.8x108kj,大于每克铀235裂变时所开释的能量(8.2x107kj)。从能源的角度考虑,核聚变有几个方面比核裂变优胜:其一,聚变产品是稳定的氦核,没有放射性净化产生,没有难于措置的废料;其二,聚变质料氘的资本比较丰富,在海水中氘和氢之比为1.5x10-4∶1,地球上海水总量约为1018吨,此中储藏着大量的氘,提炼氘比提炼铀轻易很多。遗憾的是这个聚变反应需求非常高的温度,以降服两个带正电的氘核之间的庞大架空力(从实际计算,要降服这类库仑斥力需求109c的高温)。氢弹的制造道理,就是操纵一个小的原枪弹作为引爆装配,产生刹时高温激发上述聚变反应产生激烈爆炸。氢元素的几种同位素之间能产生多种聚变反应,这类窜改过程存在于宇宙之间,太阳辐射出来的庞大能量就来源于这类核聚变。但我们目前尚没有体例在地球上操纵这类核聚变发电,如何能获得如许高的温度?用甚么质料制造反应器?如何节制聚变过程等各种题目尚无答案。
氘是相称丰富的氢同位素,在陆地中每6500个氢原子就有1个氘原子,这意味着陆地是极大量氘的潜伏来源。仅在1l海水中就有1.03x1022个氘原子,就是说每1km3海水中氘原子所具有的潜伏能量相称于燃烧13600亿桶原油的能量,这个数字约为地球上储藏的石油总储量。
目前人类已经能够实现不受节制的核聚变,如氢弹的爆炸。但是要想能量可被人类有效操纵,必须能够公道的节制核聚变的速率和范围,实现持续、安稳的能量输出。科学家正尽力研讨如何节制核聚变,但是现在看来另有很长的路要走。