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【已解决】 什么是核聚变?核聚变有什么用途?

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最佳答案 2024-07-05 00:00

核聚变(Nuclear fusion)是一种将较轻的原子核结合成较重原子核的核反应过程。在这个过程中,原子核之间的结合会释放出大量的能量。这种能量释放主要是因为结合后的原子核的结合能比原子核结合前的总能量要低,差值以能量的形式释放出来。

核聚变反应是恒星,包括我们的太阳,产生能量的主要机制。例如,在太阳的核心,氢原子核通过一系列反应聚变成氦原子核,释放出巨大的能量。这种能量以光和热的形式传播到太空中,包括地球。

核聚变有几个显著的特点和优势:

  1. 能量密度高:核聚变释放的能量远远超过化学反应(如燃烧)和核裂变反应(如核电站中使用的铀裂变)。
  2. 燃料丰富:核聚变的主要燃料是氢的同位素,如氘(D)和氚(T),这些同位素在地球上相对丰富,尤其是氘,可以从海水中提取。
  3. 环境友好:核聚变反应的主要产物是氦气,这是一种无害的惰性气体,不会产生温室气体或长寿命的放射性废物。

尽管核聚变有很多潜在的优点,实现可控的核聚变反应并用于发电仍然面临许多技术挑战。主要困难包括:

  • 极高的温度和压力:核聚变反应需要极高的温度(数千万到上亿摄氏度)和压力,这在地球上很难维持。
  • 等离子体控制:核聚变反应需要将燃料保持在等离子体状态,并且需要有效地控制和约束这种高温等离子体。

目前,国际热核聚变实验反应堆(ITER)是一个致力于实现可控核聚变的国际合作项目,旨在证明核聚变作为一种可行的能源来源。ITER计划在未来几十年内实现首次等离子体,并逐步向商业化核聚变发电迈进。

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  • 匿名 提出于 2024-07-02 17:30

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