为何研究核聚变一亿度高温没白干,至少这一

为何研究核聚变?要想核聚变都需要哪些条件?可不是说我把一堆氘放在一起它们自发的就聚变了。要想满足核聚变,首先,就得需要原子核不需要电子,也就是需要将原子核与电子分开,怎么做呢?说白了就是要让微观粒子剧烈的运动,摆脱共价键的束缚。处于这种状态的物质就叫做“等离子体”,光有等离子体还不行,原子核是带正电的不同原子核之间存在斥力,同一个原子核里的质子和中子还存在更强的力——强力。

要想把这些阻力克服掉,发生聚变反应必须要满足三个条件,高温、高密度、高封装时间三者缺一不可,高温是干啥?为了让这些微观粒子剧烈运动。高密度呢?就是为了增大原子核接触的机会。接触机会大了还不行,还需要一个长时间的封装环境来保持等离子体的状态,满足这三个条件就可以发生核聚变了,其实核聚变反应人们早就实现了。这三个条件想要满足也不是不可能,氢弹就是通过核聚变研制的啊。

但是咱们之前说过氢弹是怎们引爆的啊?氢弹的引爆必须通过原子弹,也就是说你要是想放一枚氢弹,它的导火索就是原子弹,只有原子弹能够实现对于氢弹高温、高密度、高封装时间的需求,但是这种代价就是人们并不可控谁敢靠前啊?所以目前的重点研究才叫做可控核聚变,也就是说我能够人为的可控的满足这三个条件,这样不就能够驯服核聚变这匹烈马了嘛,然后再让它给我发电、提供能源等等,但是到目前为止,全人类的研究中还只能是选择其中一个条件进行试验,三个条件目前还不能同时满足。

前一段时间大家听到的就是针对于温度这一点,中国首先达到核聚变实验一亿度高温,首先说1亿度是个什么概念呢?太阳的表面温度不过摄氏度,中心温度也就万度,1亿度可比太阳的温度还要高,所以目前所有材料中没有能够经得住这么高温的材料。说白了都融化了,那为什么还要研究这么高的温度呢?就是因为核聚变反应需要这么高的温度,如果能够达到1亿度,那首先就满足核聚变中的温度条件了,但是这么高温任何材料不能直接接触,这就要说到现在研究可控核聚变的两种主要方式。

一种叫做惯性约束核聚变,另外一种叫做磁约束核聚变。惯性约束就是通过激光,强烈的激光就可以提供很高的能量,你用放大镜还能烤蚂蚁呢对吧,所以这种办法就是通过激光来约束聚变材料,提供一个高温、高压的环境。第二种办法就是磁约束核聚变,它的设备就叫做托卡马克,这应该是一个俄语的翻译,直译就是环装磁线圈,中心是一个环形的真空室,外部缠绕上线圈用来提供磁力,由于等离子体是带电的,所以就可以把他们约束在这个环形真空室的中间,然后真空的不导热,所以即使很高温度我也不和你接触。

等离子体物理所这次研究的装备叫做EAST,它的基础就是磁约束的托卡马克装置,其实在年的时候EAST就实现了万度,.2秒的稳态长脉冲高约束等离子体运行,今年是把温度提高到了1亿度,但是持续时间并没有公布。这二者想要同时达到理想情况很难的,不管怎们说至少目前有一个指标先完成了,还是要祝贺等离子所的,希望有生之年人类能够实现可控核聚变,到时候核能的发展肯定上升不只一个台阶,至少有一个问题可以解决了,就是宇宙飞船的太空续航时间肯定是可以得到良好的改善,想想还是很美好的哈,好期待。



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