实现可控核聚变有什么意义
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发布时间:2022-04-24 06:09
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时间:2023-08-04 02:17
可控核聚变,一定条件下,控制核聚变的速度和规模,以实现安全、持续、平稳的能量输出的核聚变反应。有激光约束核聚变、磁约束核聚变等形式。具有原料充足、经济性能优异、安全可靠、无环境污染等优势。因技术难度极高,尚处于实验阶段。可控核聚变主要的方式大概有3种:引力约束、惯性约束和磁约束。
核聚变是两个较轻的原子核聚合为一个较重的原子核,并释放出能量的过程。自然界中最容易实现的聚变反应是氢的同位素——氘与氚的聚变,这种反应在太阳上已经持续了50亿年。可控核聚变俗称人造太阳,因为太阳的原理就是核聚变反应。(核聚变反应主要借助氢同位素。核聚变不会产生核裂变所出现的长期和高水平的核辐射,不产生核废料,当然也不产生温室气体,基本不污染环境)人们认识热核聚变是从氢弹爆炸开始的。科学家们希望发明一种装置,可以有效控制“氢弹爆炸”的过程,让能量持续稳定的输出。
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时间:2023-08-04 02:18
可控核聚变是人类终极能源-无限清洁能源,注意无限和清洁两词。具体可以从几方面来讲
哲学方面,人类所期待的*主义社会的核心是无限生产力,无限生产力的核心是无限能源,所以说可控核聚变是开启*主义社会大门的钥匙之一。但从可控核聚变真正全面化商用到*主义社会真正实现,期间会有一段时间来发展与转变。
资源方面,纵观人类历史,就是能源迭代的发展史,每次能量密度的跃进都是人类社会跃进的标志之一。大到国家战争,小到人与人之间的勾心斗角,权利与领地之争,实质上都是能源之争,如果能源无限,那么这些所有的一切都会消失。人心不再存恶,世间再无纷争。
科技方面,科技发展的*就是能源,能源无限了,科技树就可以无限的往下点下去。社会将会出现真正的人工智能和机器人,解放劳动力(人),人类也有了移居其他星系的能力与基础。
当然以上种种并不是说可控核聚变一商用就马上都能实现,而是说可控核聚变让这些真正都成了日程表上板上钉钉能够实现的东西。
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时间:2023-08-04 02:18
利用核能的最终目标是要实现受控核聚变。裂变时靠原子核*而释出能量。聚变时则由较轻的原子核聚合成较重的原子核而释出能量。最常见的是由氢的同位素氘
(读"刀",又叫重氢)和氚(读"川",又叫超重氢)聚合成较重的原子核如氦而释出能量。
核聚变较之核裂变有两个重大优点。一是地球上蕴藏的核聚变能远比核裂变能丰富得多。据测算,每升海水中含有0.03克氘,所以地球上仅在海水中就有45万
亿吨氘。1升海水中所含的氘,经过核聚变可
提供相当于300升汽油燃烧后释放出的能量。地球上蕴藏的核聚变能约为蕴藏的可进行核裂变元素所能释出的全部核裂变能的1000万倍,可以说是取之不竭的
能源。至于氚,虽然自然界中不存在,但靠中子同锂作用可以产生,而海水中也含有大量锂。
第二个优点是既干净又安全。因为它不会产生污染环境的放射性物质,所以是干净的。同时受控核聚变反应可在稀薄的气体中持续地稳定进行,所以是安全的。
实现核聚变已有不少方法。最早的著名方法是"托卡马克"型磁场约束法。它是利用通过强大电流所产生的强大磁场,把等离子体约
束在很小范围内以实现上述三个条件。虽然在实验室条件下已接近·,但要达到工业应用还差得远。按照现有的技术水平,要建立托卡马克型核聚变装置,需要几千
亿美元。
另一种实现核聚变的方法是惯性约束法。惯性约束核聚变是把几毫克的氘和氚的混合气体或固体,装入直径约几毫米的小球内。从外面均匀射入激光束或粒子束,球
面因吸收能量而向外蒸发,受它的反作用,球面内层向内挤压(反作用力是一种惯性力,靠它使气体约束,所以称为惯性约束),就像喷气飞机气体往后喷而推动飞
机前飞一样,小球内气体受挤压而压力升高,并伴随着温度的急剧升高。当温度达到所需要的点火温度(大概需要几十亿度)时,小球内气体便发生爆炸,并产生大
量热能。这种爆炸过程时间很短,只有几个皮秒(1皮等于1万亿分之一秒)。如每秒钟发生三四次这样的爆炸并且连续不断地进行下去,所释放出的能量就相当于
百万千瓦级的发电站。
原理上虽然就这么简单,但是现有的激光束或粒子束所能达到的功率,离需要的还差几十倍、甚至几百倍,加上其他种种技术上的问题,使惯性约束核聚变仍是可望
而不可及的。 尽管实现受控热核聚变仍有漫长艰难的路程需要我们征服,但其美好前景的巨大*力,正吸引着各国科学家在奋力攀登。
热心网友
时间:2023-08-04 02:19
第一方面的难点是物理理论上的。虽然等离子体的运动无非就是麦克斯韦方程组就可以完全描述的,连量子力学都用不到,但是因为包含的粒子数目多,就会遇到本质的困难,此所谓 “More is different”。正如在流体力学里,我们虽然知道基本方程就是Navier-Stokes方程,但是其产生的湍流现象却是物理上几百年来都攻不下来的大山。等离子体同样会产生等离子体湍流,因为有外磁场的存在甚至是比流体湍流更复杂一些。于是在物理上,我们就没有办法找到第一性原理出发找到一个简洁的模型去很好地预测等离子体行为。我们现在所能做的,很多时候就是像流体湍流的研究那样,构建一些更加偏唯像一点的模型,同时发展数值模拟的技术。
第二方面的难点是物理实验上的。即使没有第一性原理出发的理论,很多时候唯像模型也可以非常实用,比如说现在流体湍流的模型就可以在工程上很实用。但是等离子体实验的数据可并不像流体那么好获得。从理论上我们可以知道,托卡马克里的高温高密度等离子体会有非常多的不稳定性,如果伸进去一根探针进等离子体中心,那立刻就会激发起不稳定性于是整个等离子体就会分崩离析。基于这个原因,实验观测的手段就会很受*。这也就是为什么我们不说“等离子体测量”一词,而是使用“等离子体诊断”,因为这的确就跟诊断病人的病情很像。
基于以上两点物理上的原因,可以说我们没能很好地理解托卡马克里等离子体的运动,因此对装置的设计就没有那么给力,只能慢慢发展慢慢改进...实际的历史进程就是,实验上发现一种不稳定性,然后理论在之后的几年里争取理解它,然后想办法改进设计去抑制这个不稳定性。但是抑制了之后,约束改进了,又会在实验上发现更小时空尺度上的不稳定性,于是再理论去理解,再改进设计,循环往复...我们的确是在不断进步的,只是需要时间。
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时间:2023-08-04 02:19
实现受控核聚就可利用核能。
裂变时靠原子核*而释出能量。聚变时则由较轻的原子核聚合成较重的原子核而释出能量。最常见的是由氢的同位素氘(读"刀",又叫重氢)和氚(读"川",又叫超重氢)聚合成较重的原子核如氦而释出能量。
核聚变较之核裂变有两个重大优点。一是地球上蕴藏的核聚变能远比核裂变能丰富得多。
实现可控核聚变有什么意义 实现可控核聚变的意义
1、意义:实现受控核聚变就可利用核能。2、裂变时靠原子核分裂而释出能量。聚变时则由较轻的原子核聚合成较重的原子核而释出能量。最常见的是由氢的同位素氘和氚聚合成较重的原子核如氦而释出能量。3、核聚变较之核裂变有两个重大优点。一是地球上蕴藏的核聚变能远比核裂变能丰富得多。第二个优...
可控核聚变对人类的意义
3. 促进环保产业发展 可控核聚变技术是清洁环保能源的代表之一,因其产能低且污染小,能够提供强大的能源同时减少大量污染物排放。可控核聚变技术的应用将促进环保产业的发展,实现各行业的清洁排放,改善环境质量。4. 加速学术研究与发现 可控核聚变技术的发展需要大量前沿的技术、设备和物资,因此在推进其...
实现可控核聚变有什么意义
实现可控核聚变具有深远的意义,它不仅关乎着能源领域的革新,也对科学技术和工程实践提出了巨大的挑战。首先,从理论层面看,尽管等离子体运动的基本规律可以用麦克斯韦方程组描述,但因其粒子数目众多,导致了复杂性增加,这就是著名的“More is different”现象。等离子体湍流问题尤为棘手,相较于流体湍流,...
可控核聚变对人类的意义
可控核聚变技术是清洁环保能源的代表之一,因为它的产能和污染都很低,能够使我们拥有一种同样强大的能源之外,又能减少大量的污染物排放。通过可控核聚变,可以促进环保产业的发展,实现各种行业清洁排放,改善环境质量。四、加速学术研究与发现的推进 可控核聚变技术需要大量较为前沿的技术、设备和物资,因此...
可控核聚变意味着什么
可控核聚变意味着人类可以控制并利用核聚变反应,从而获得大量清洁且可持续的能源。这具有重要的意义,因为地球上的化石燃料资源有限,而全球能源需求却在不断增长。通过实现可控核聚变,人类可以获得稳定且充足的能源供应,同时减少对化石燃料的依赖,降低温室气体和其他污染物的排放,从而改善环境质量。此外,...
可控核聚变的重要性有哪些?
4、掌握可控核聚变,改变世界格局。由于能源的改变,地球能源格局将受到清洗,因战争而发生抢夺资源的情况将不再发生,而战争的减少将使世界人民更加和谐、团结。精神的愉悦和科技的高速发展,整个地球将得到极大升华,诸如此类问题简直罗列不完。总之,可控核聚变的实现意义十分重大,对人类未来的生存问题将是...
可控核聚变实现意味着什么
可控核聚变实现意味着人类将进入一个新的纪元。人类最大的困扰是能源问题,而可控核聚变实现所带来的接近无限的清洁能源将会彻底解决能源问题。同时廉价的能源也会加快经济建设和工业生产,帮助改善环境的治理等。此外,可控核聚变实现还有以下意义:人工智能将会有突飞猛进的发展,人类不再成为社会的主要劳动力...
实现可控核聚变会怎么样
1. 实现受控核聚变的意义:核聚变能够为我们提供一种全新的能源利用方式。2. 核能的释放方式:与核裂变通过原子核分裂释放能量不同,核聚变是通过轻原子核(如氢的同位素氘和氚)的聚合来释放能量,形成更重的原子核,如氦。3. 核聚变的优点:与核裂变相比,核聚变具有两个显著优势。首先,地球上可...
可控核聚变意味着什么
实现可控核聚变,意味着人类拥有无限的资源,人工智能将会有突飞猛进的发展,人类不再成为社会的主要劳动力。知识扩展:可控核聚变简介 核聚变是两个较轻的原子核聚合为一个较重的原子核,并释放出能量的过程。自然界中最容易实现的聚变反应是氢的同位素——氘与氚的聚变,这种反应在太阳上已经持续了50亿...
实现可控核聚变有哪些意义?可控核聚变是否只是一场骗局?
受控核聚变是世界上许多国家正在研究的一种未来能源,被视为实现第一个宇宙文明的标志。然而,其他人不相信这是可以做到的,认为这都是一个骗局。那么真相是什么呢?能源是人类文明的基石,就像农业社会中的河流一样。在人类文明发展过程中,江河流域孕育了繁荣的古代文明,因为河流提供了肥沃的土地,只有...