首页智能硬件 › 自从发现了原子核具有天然放射性可以衰变后,为什么能源可以取之不尽用之不竭

自从发现了原子核具有天然放射性可以衰变后,为什么能源可以取之不尽用之不竭

一听,要在家附近建设核电站,就会引发很多人不满,主要是说:在我家门口放个原子弹,不放心啊,被辐射怎么办?那么,核能与原子弹真的一样吗?

氢弹和原子弹都是典型的原子能的军事利用,

所谓原子能,就是当原子核结合能发生变化时所能够释放出来的能量,原子弹利用的是重核裂变,而氢弹采用的是轻核聚变,下面讲讲两种的不同。

图片 1

原子弹利用的是裂变能量,当重核分裂成两个质量相近的核时,他们的平均结合能会增加大约1
MeV,对于铀235来讲,每个U裂变释放200
MeV的能量。但对铀来讲,必须达到自持的链式反应,才能大规模的利用能量,只有铀的体积大于“临界体积”,才能发生剧烈的链式反应。对于原子弹就是利用炸药把两块体积小于临界体积的铀挤压到一块,大于临界体积,产生了自持不断的链式反应,能量就剧烈的释放了。这里原子弹的大小就受到了一定的限制,每个单独的铀块必须小于临界体积,同时铀等核材料含量少,提纯技术要求高。

图片 2

而氢弹利用的能量是轻核的聚变,本身轻核聚变的能量就大约是每个重核裂变的4倍。而且氢弹的燃料是氘,它的含量是取之不竭的。热核聚变需要高温的等离子体,还要达到一定的密度,对于太阳来讲,其内部时时刻刻发生着核聚变,给予整个太阳系以能量,太阳巨大的质量约束了内部的等离子,在一千多万度的高温发生核聚变。

图片 3

而人类能够是实现的是不可控制的释放,比如氢弹,它需要的高温由原子弹爆炸来提供,所以氢弹是原子弹来点火实现的裂变加聚变。其燃料体积不受限制,因此威力当然更为巨大。前苏联的大伊万氢弹能量就是相当于广岛原子弹的几千倍,设计爆炸当量一亿吨,

正是核聚变产生源源不断的高温输出,人类才能够利用这些高温来转换出电力,获得巨大的能源。

光和热本身就是能源,太阳能发电也是接收太阳的光和热而获得的电力。因此题目所说的只有温度高,而没有直接产生电流,怎么会有取之不尽用之不竭的能源呢?这实在是一个基本常识都不懂的问题。

在我们这个世界,只有水力和风力发电,是通过流体力学原理来获取机械能发电的,其余发电包括太阳能和火力发电、现在的核电都是用光热转换的。火力发电用煤用油产生热量,热量推动内燃机或者蒸汽机,然后带动发电机才产生电能,通过变压,输送到全国各地。

现在的核电是通过核裂变发生的巨大热能,加热高压进入的循环水带出热量,推动蒸汽机带动发电机发电的。

可控核聚变发电除了产生热能的原理与现在的核电有区别,发电原理应该是一样的。

爱因斯坦虽然没有参与曼哈顿计划,但他给美国总统罗斯福写信,也是曼哈顿计划得以实施的关键。

核能的释放通常有两种形式,一种是重核的裂变,即一个重原子核,分裂成两个或多个中等原子量的原子核,引起链式反应,从而释放出巨大的能量;另一种是轻核的聚变,即两个轻原子核,聚合成为一个较重的核,从而释放出巨大的能量。理论和实践都证明,轻核聚变比重核聚变释放出的能量要大得多。
利用重核裂变,人们已经制造出了原子弹,若通过反应堆对其加以人工控制,就可实现原子能发电。利用轻核聚变原理,人们已经制造出比原子弹杀伤力更大的氢弹,氢弹是无控制爆炸性核聚变。要实现核聚变能的和平利,即核聚变发电,必须对核聚变实行人工控制,使核聚变反应按照人们的需要有序地进行,这就是受控核聚变。
重核裂变能源
1938年,放射化学家奥托·哈恩和物理学家施特拉斯曼发现铀核裂变。1942年12月2日,世界上第一座核裂变反应堆在美国的芝加哥大学建成,人类在这里首次实现了自持链式反应,从而开始了受控的核能释放。
1954年,前苏联在莫斯科附近的奥布宁斯克建成了世界上第一座核电站,输出功率为5000千瓦。到60年代中,核电站走向实用化和商品化。工业发达国家核电发电成本已与燃煤火力发电站持平甚至略低。
常见的压水反应堆核电站,主要包括两大部分:一部分是利用核能生产蒸汽的核岛,包括反应堆装置和回路系统;另一部分是利用蒸汽发电的常规岛,包括汽轮发电机系统。核电站用的燃料是铀,它是一种很重的金属。用铀制成的核燃料在反应堆内发生裂变而产生大量热能,再用处于高压力下的水把热能带出,在蒸汽发生器内产生蒸汽,蒸汽推动气轮机带着发电机一起旋转,电能就源源不断地产生出来,并通过电网送到四面八方。
目前,全世界共有将近500座核电站,全年总发电量占世界总发电量的17%。世界各国中,法国的核电站发展最快,有57座核电站,总装机容量6200万千瓦,核电占总发电量的77.8%。1991年,中国自行设计、建造的第一座核电站――秦山核电站启用,继之大亚湾核电站投产。世纪之交,中国正规划、兴建4座新的核电站,到2010年核电总量有望达到2000万千瓦。
轻核聚变能源
轻原子核聚变反应的研究,可以追溯到30年代对太阳的研究。1938年,物理学家证明,太阳里进行的氢核聚变成氮核的反应,使它还能光芒万丈地燃烧几十亿年。
受控核聚变反应的原理是:氘原子核在上亿摄氏度的高温条件下发生聚变而释放出巨大能量。由于这种热核反应是人工控制的,因此可用作能源。
核聚变发电有许多无可比拟的优点: 能量巨大
核聚变比核裂变释放出更多的能量。例如,铀235的裂变反应,将千分之一的物质变成了能量;而氘的聚变反应,将近千分之四的物质变成了能量。
资源丰富
重核裂变使用的主要原料是铀,目前探明的储量仅够使用约1000年;而轻核聚变使用的燃料是海水中的氘,1升海水能提取30毫克氘,在聚变反应中能产生约等于300升汽油的能量,即“1升海水约等于300升汽油”,地球上海水中就有45万亿吨氘,足够人类使用百亿年。
成本低廉 1千克氘的价格只为1千克浓缩铀的1/40。 安全、无污染
核聚变不产生放射性污染物,万一发生事故,反应堆会自动冷却而停止反应,不会发生爆炸。
简言之,受控核聚变的燃料取之不尽、用之不竭,核聚变能将是21世纪最理想的“长寿”能源。

图片 4

量子实验室,欢迎评论和关注。

回答:

不管是氢弹还是原子弹,它们本质上都是利用原子核反应过程中损失的质量来转化为巨大的能量,这个可以通过质能方程计算出来。氢弹的原理是核聚变,把较轻的原子核——氘和氚(两者都是氢的同位素),聚变成较重的原子核——氦,由此损失的质量将会转化为能量。另一方面,原子弹的原理是核裂变,利用中子轰击重原子核——铀或者钚,导致它们裂变为较轻的原子核(比如铷、锶、银、镉、锌),由此损失的质量将会转化为能量。那么,为什么这两种核反应所能产生的能量存在很大的差异呢?

这主要与比结合能有关。为了分裂原子核,就要克服原子核的核力,从而需要一定的能量,这种能量即为原子核的结合能。再把结合能除以原子核中的核子数(质子和中子数之和),就得到了比结合能。如果原子核的比结合能越高,分裂它所需的能量也越高,‪这意味着它越稳定。下面是各种元素的比结合能示意图:

图片 5

可以看到,铁的比结合能最高,所以比铁轻的原子核发生核聚变以及比铁重的原子核发生核裂变都会释放出能量。由于氦的比结合能比氘和氚要高得多,所以氘和氚发生核聚变反应之后将会释放出相对较高的能量。而铀或者钚的比结合能与核裂变产物的比结合能相差并不大,故相等质量的铀或者钚发生核裂变所能释放出的能量要小于氘和氚的核聚变。正因为如此,氢弹的威力要比原子弹更强。

此外,氢弹爆炸还需原子弹进行引爆。这是因为原子核都带正电,它们之间存在强大的斥力,为了使原子核结合在一起就必须要有相当高的能量。一旦原子核能够发生核聚变之后,反应释放出的能量就能进一步引发其他原子核发生核聚变反应。

回答:

图片 6

氢弹和原子弹的威力相差这么大是和两种核武器的原理相关的。总的来说,所有核武器的基本原理都是爱因斯坦的质能转换方程,E=mC2,也就是说,在核聚变或者核裂变过程中,减少的质量转换成能量,这个能量就是核武器的威力所在。

原子弹的原理是铀-235和钚-239等重原子核在中子的轰击后,分裂成2个较轻的核,同时再放出2-3个中子和200兆电子伏特能量,总质量也减少。氢弹则是与之相反的轻核聚变,由氢的同位素氘和氚聚合成更重的核(氦),同时释放出能量。聚合的方程式为:2D+3T—→4He+1n,放出的能量约为17.6兆电子伏特。由于产生聚变的核更轻、更小,反应也更简单,因此单位重量下反应释放出的能量更多。聚变反应中,平均每个核子放出3.5兆电子伏特能量,而核裂变中平均每个核子放出的能量还不到1兆电子伏特。从理论计算上说,400克氘和600克氚的混合物聚变放出的能量相当于4千克铀裂变或12000吨标准煤燃烧的能量。

但氢弹也有个问题,那就是必须在6000万度以上的超高温状态下才能发生聚变反应,而这种高温只有原子弹爆炸才能实现。因此,氢弹一般都以原子弹作为聚变反应的“起爆器”。

此外,由于聚变反应能迅速释放出大量的中子,加速裂变反应的进行,因此,核大国们普遍研制装备了“增强型原子弹”。其原理就是利用原子弹爆炸的高温高压,使安放在其核心的氚氘混合物发生聚变反应,在生成氦的同时释放大量中子。聚变反应中放出的中子可以大大加快包裹在它们外面的裂变材料的裂变反应过程,让它们在被炸飞出去而被浪费掉之前加入裂变反应。“增强型原子弹”可以把原子弹的威力增加一倍,也是目前五大国最主要的核弹头类型。T

回答:

  谢邀!人类在将核能应用于军事领域的道路上,先后研制成功三个具有里程碑意义的产品,分别是1945年投入实战的原子弹、1952年完成试爆的氢弹、1977年试验成功的中子弹。从发展轨迹上看,氢弹是原子弹的升级替代型产品,具有更大的威力;中子弹则是在冷战时期,美国考虑到核威慑战略“确保相互摧毁”的最终结果是害人终害己,着眼于“核能释放程度可控”“不危及人类生存环境”的宗旨,而研制开发的一款战术核武器。从破坏威力的绝对值来看,中子弹不及氢弹;但如果从作战效能来看,中子弹具有“对人不对物”的特点,因而其作战效能远胜于氢弹。

图片 7

图示:广岛原子弹爆炸航拍照片

  众所周知,原子弹的爆炸机理是核裂变,氢弹的反应过程是核聚变,裂变与聚变,同为原子核释放能量的两种方式。但是,为什么会产生如此之大的能量差异?对此,慕什塔戈认为,氢弹与原子弹在结构原理上的两处区别,导致其威力的倍增。

  一是核装料不同。原子弹内部的核装料,通常选择易裂变原子核的铀-235或钚-239等,利用铀、钚等原子核分裂所产生的巨大能量进行杀伤和破坏;氢弹是用氢的同位素氘和氚为核装料
,用特制的原子弹作为引起爆炸的装置,用原子弹爆炸所产生的高温使氘和氚发生聚合反应,形成氦核子而释放巨大能量并引起更加猛烈的爆炸。可见,氢弹的核装料中包括原子弹,原子弹充当了氢弹的起爆药。

图片 8

图示:1961年10月30日,前苏联“大伊万”氢弹爆炸航拍照片

  二是爆炸原理不同。根据下图所示,原子弹的爆炸原理是,首先引爆传统爆炸物(棕褐色部分),通过产生的高温高压气体,挤压可分裂的核原料,如钸-239(蓝绿色)或铀-235(黄色),直至将其挤压到超临界状态,最终导致其疯狂地分裂原子,形成核爆炸:氢弹的爆炸原理是,用核裂变反应来触发核聚变,通过核裂变释放的能量巨大的X射线冲击波,引爆核聚变装料,从而产生比原子弹高出上千倍的聚变核能。

图片 9图示:原子弹与氢弹结构对比图

回答:

为什么核聚变的氢弹比核裂变的原子弹威力大成百上千倍?

其实各位大神的回答已经很完美了,偶从另一个角度来补充下,让这个问题更容易理解!

图片 10

氚氘聚变示意图

图片 11

U235裂变示意图

两者过程相反,但一样能释放巨大的能量,不过最大的区别的是聚变质量损失约为0.7%,裂变材则:U235裂变损失的质量约为0.0946%;钚239约为0.0961%!而质能转换计算为:

图片 12

简单的从两者质量丢失的比例来看,同样质量的聚变材料是裂变的7-8倍以上!

同样还有另一个问题不容忽视,由于核裂变有一个临界质量,即在超过这个质量的话,自身即开始链式反应无法控制,因此在原子弹内部时是分开安装的,引爆时才被高能炸药的爆炸的能量贴合在一起引起裂变的链式反应!

而聚变在引爆前都是十分安全的,因此装药量也不受限制,另外需要注意的是裂变过程中并非100%裂变的,在原子弹中有很大一部分材料在裂变前就被炸散了,因此真正参与裂变的材料仅仅只占了一部分......

几个原因,导致裂变弹的威力远远小于聚变弹,比如原子弹一般都为几万吨,了不起几十万吨,但聚变弹就没有威力限制了(至少几十万吨起),史上威力最大的聚变弹是在新地岛爆炸的“大伊万”,起初当量为1亿吨,后来计算后威力超过无人区,因此减小当量到5000万吨!

图片 13

大伊万(沙皇炸弹)投掷,5000万吨当量

图片 14

B41聚变弹爆炸,当量2500万吨!

回答:

单从核反应来看,一公斤氘氚聚变释放的能量要比一公斤铀钚裂变大3-4倍。其次,原子弹中的裂变材料受到临界体积分限制,当量只有几万到十几万吨。而氢弹中的热核材料没有临界体积的限制,只要氢弹弹壳能承受的得了,其所装入的热核材料多多益善。氢弹的当量可达几百万到几千万吨,比原子弹大得多。最后,氢弹使用原子弹做为启爆器。正是这三点,氢弹的威力比原子弹大得多。

回答:

首先感谢邀请

氘—氚聚变释放的能量是铀裂变的4倍,氘和锂(锂是用来产生氚的)的储量远远多于铀。但这不是决定性因素。根本原因是原子弹的当量是有上限的。如果铀/钚太多就会达到临界状态,也就是自爆。所以原子弹的当量不能超过几十万吨。而氢弹就没有当量的上限。

回答:

这是因为原子弹用的铀235或钚239都有一个临界质量问题。太小的一块铀235是不能爆炸的,需要达到它的临界质量才会爆炸(大约十几千克),因此凡是达到临界质量的铀块都会自发地发生爆炸,所以大块的铀235是不可能存在的。原子弹是装了两(或者几)块小于临界质量的铀235,待到炸药爆炸把这些小块挤成超过临界质量的大块,从而原子弹爆炸。你不可能装几十几百块铀235并且保证同时把它们挤到一起吧?因此原子弹的爆炸力是有上限的,不可能做得很大。而氢弹装药没有限制可以做得很大很大!

关键是核聚变所需的能料取之不尽用之不竭,而且无污染,是最清洁的能源。

核聚变需要的只是轻元素,常用的是氢元素的同位素氘和氚,这些元素在海水里就可以提取获得,1升海水可以产生300升汽油的能量,朋友们可以算一下,这个能源可以用多久?

所以可控核聚变实现商业化运行以后,困扰人类的能源危机在一个相当长时期就不在话下了,人类文明就将由石化文明升级为核文明了,是一次重大进步。

图片 15

1、核裂变,较重的原子核分裂释放结合能。

回答:

除了闪电,这个世界上没有直接的电能,都是其他能源方式转换的,而光和热是最简单直接的能源。

可控核聚变又叫“人造小太阳”,实现条件需要的是高温,所取得的也是持续的热量,正是这个高温转换成动力,实现取之不尽用之不竭的能源。

所以,高温是核聚变发生的前提条件,获得持续不断的高温则是核聚变的目的。

使原子核发生融合,从而释放出巨大的能量,就是核聚变。让两个原子核靠近融合至少要几十万到几百万度(摄氏度,后同)的温度。

但这种几十万几百万的温度只能达到部分核聚变的条件,满足不了持续核聚变的条件,要达到1亿度,才能发生核聚变的自持性反应,持续不断靠自己的温度来维持核聚变的持续进行。这种核聚变叫热核聚变。

还有一种核聚变叫冷核聚变,这种聚变方式不一定要高温,但需要压力,要在巨大的压力下,核子才会产生融合反应。

恒星核聚变就是在核心区超高压情况下实现的,比如太阳中心温度1500万度,而压力却达到3000亿个大气压。所以是压力和温度同时作用发生的聚变反应,就不是单纯的热核聚变了,但又不完全是属于冷核聚变,是一种较为复杂的机制。

2009年科幻电影《月球》,男主在月球上的工作就是采集氦3。

全球第三大核电生产国日本,计划在今后十几年内建设11座新的核反应堆。日本还计划,到2050年使其国内60%的电力都来自核电,这是其目前所占比重的两倍。即便如此,同一些中国企业比,日本的“雄心壮志”还是微不足道的,中国核电企业计划建设150座新的核反应堆。

问题:为什么核聚变的氢弹比核裂变的原子弹威力大成百上千倍?

人类目前的主流发电方式就是烧开水,不管是核电站还是火电站都是用高温把水烧开然后产生蒸汽推动发电机转子旋转最后产生电流

人类现在各种发电方式胡里花哨的,但是其本质都是把水烧开,产生蒸汽,驱动发电机产生电流而已。没有任何高大上的技术在里面,唯一不同的就是几百年来人类从用柴火烧水变成了用核裂变的巨大热量烧水,可以说人类的能源利用史就是花式烧开水。

烧开水的目的就是为了产生蒸汽,蒸汽的目的就是为了让发电机转起来,就像我们的手摇式发电机一样,只不过发电站里的发电机都很大所以用的是蒸汽的力量,如果有一天来了一群超人义务帮我们转发电机,那么人类从此就不用烧开水了。

回到核聚变上来说,可控核聚变之所以是取之不尽用之不竭,原因就是可控核聚变所需要的氢能源在地球上储量巨大,而且核聚变产生的能量也是巨大的,所以只需要一小部分氢来进行核聚变就能烧开一大锅水,从而产生蒸汽给人类发电。

不管是核聚变还是核裂变,都需要烧水才行,所以水才是地球上取之不尽用之不竭的终极能源,如果地球上的水突然都没了,那么人类就只能用风能和太阳能发电了,到时候什么核聚变核裂变通通不管用。

孩子,人类目前用于商用的电力还处在蒸汽机阶段。化学能电力只能用在少数应用平台上,无法大规模商用。我们日常用电几乎无一例外都是用煤或者天然气等方法烧开水,再推动汽轮机运转来发电,极少数的电力来自水利发电和风力发电。那什么是核能发电呢?简单点说就是利用核反应产生热量烧开水,来取代燃烧煤炭和天然气,核裂变原料昂贵,资源有限且废料不好存放,易产生放射性污染。而核聚变,利用的是氢的同位元素进行反应,全宇宙最多的元素就是氢,反应完的产物是氦元素,真的清洁能源,取之不竭,用之不尽,我们人类的伟大的未来发展所需的能源,目前只有这一个希望。当然,这也是利用核反应来烧开水,再发电。哦,顺便再提一句,大型的太阳能发电厂,用的不是太阳能电池板,而是太阳光反射原理收集热量烧开水。太阳能电池板效率不行。

太阳在1秒内通过氢核聚变释放的38600亿亿兆瓦能量足够人类用上2~3亿年,这些能源在人类看来是取之不尽用之不竭的。

可人类只能利用1/22亿,对太阳总能量来说可忽略不计。几乎所有太阳能源都白白浪费了。

但不论是天然放射性的衰变还是人工放射性的粒子轰击,前后核素的变化范围都不会很大。

提到核能,在大多数国人的认知里,首先想到的是核爆炸;二战中美国往日本长岛投放原子弹;1964年我国第一颗原子弹爆炸等。核能在我们的眼里,永远充斥着无法抵御的力量。

图片 16

自从发现了原子核具有天然放射性可以衰变后,物理学家们又发现了人工放射性,就是某元素本身不具备放射性,用粒子轰击它,看能不能轰出些什么。

什么是核能?核能在使用中有哪些利与弊?

三、核聚变和核裂变并不是取之不尽用之不竭的

太阳也有寿命,寿命大概是100亿年,因为核聚变需要氘氚等聚变材料,核电站核裂变也需要新燃料,而这些材料也是有限的,目前全世界铀矿储量有限,目前探明约460万吨,开采难度也是极大的,难度远大于淘金的难度。

相较于传统的能源获取方式,核聚变和核裂变材料单位质量释放能量密度更高,给人一种用之不竭的感觉,其实不是的,生活中依然应当提倡节约用电。

我是核先生,今天的科普就到这里了,更多科普欢迎关注本号!

核裂变的铀在自然界很难获得,但聚变的材料到处都是,海水中就有大量的氕,氘,用海水就行。聚变的材料是取之不尽,用之不竭的

从第一座核电站建成至今,世界上已有30多个国家建造核电站440多座,发电量占全球的17%,其中,核发电量占本国总发电量比例最高的国家是立陶宛,达到80%,其次是法国,达到79%。而相对我国而言,目前仅达到3%。

核聚变反应器当中的等离子流

人工核聚变反应器在磁约束下会形成循环高速流动的等离子体(就是流动的自由电子和原子核),而这些高温的等离子体可以直接引出作为电流的来源。所以题主说核聚变不直接产生电流是不对的。

核聚变并不像核裂变一样靠核反应生成的热量加热水产生水蒸气来驱动发电机。

只要能够直接引出电流,那么核聚变产生的热能可以被控制到最低限度,以确保核设施的安全和寿命。这是核裂变反应堆所不能比拟的。

核裂变发电不仅有温度过高导致堆芯熔化核使燃料失控的危险,而且还必须用纯水作为导热和冷却介质,一旦水中混入杂质,就会被核聚变辐射激活变成放射性物质。一旦这些含有杂质的水泄漏,会造成难以控制的核废料污染。

日本福岛核电站就是面临这两个难题。用富含矿物质的海水来冷却反应堆,形成了大量的核辐射污水,污水渗漏(更有被直排大海的),形成全球性的辐射污染。

上述两点是核聚变与核裂变发电相比的优势之二。

高压让粒子尽可能聚拢,增加碰撞的几率。高温使得粒子高速碰撞,让原子核冲破外面的电子保护层,两个原子核互相摸到对方,一旦摸到,强力就能让两个原子核合并成一个。

图片 17

二、目前商运电站发电形式中除了太阳能发电站是利用半导体来发电,其余的如风电、水电、火电、核电都是通过发电机来直接产生电流的。

风、水、火、核等一次能源通过各种形式将能量传递到发电机的转子,发电机转子做切割磁力线的运动,根据电磁感应定律就产生了电流。

风电是通过风机叶片旋转来带动发电机转子转动,核电和火电是通过烧水产生高压蒸气来推动汽轮机叶片,汽轮机转子同轴带动发电机旋转产生电流的。

原子核靠强力将质子和中子捆绑在一起,但强力是短程力,力气虽大,力距却非常短。

图片 18

一:核聚变的过程会释放能量,产生高温,但不会直接产生电流,就如同太阳不会直接把电流传输给地球一样。

宇宙中,高温物体会通过热传导、热对流、热辐射这三种形式将能量传递出去,我们用手去握热水杯会感觉到烫手,是因为高温度的水将热流热传递到水杯内壁,水杯内壁通过热传导又将热流传递到外壁和皮肤上的感觉神经末梢。

太阳是通过热辐射的形式将能量向太阳系释放,单位时间内释放的能量可以通过Q=σFT^4来计算。核聚变过程释放的能量同样可以通过这三种形式的热传递方式向外释放。

核裂变形象点说就是原子核被轰击炸开了。一些非常重的原子,常是元素周期表靠后的元素,例如铀,钚等,铀原子里面有92个质子,和100多个中子。

早在1939年物理学家就发现铀的原子核在一个中子的轰击下,能够分裂成几个中等质量的原子核的同时产生能量,这个能量比相同质量的化学反应放出的能量大几百万倍以上!就这样,人们发现了“原子的火花”,一种新形式的能量——这个能量是由原子裂变而产生的,故称其为原子核裂变能,它是核能的一种。但当时人们只注意到了释放出惊人的能量,却忽略了释放中子的问题。

而有人就会产生疑问:太阳内部的氢核聚变只是温度很高,又不是直接产生电流,为什么产生的能源源源不断呢?

那么请问:人类使用的能源中,只有电流才是能源么?

人类文明发展已约有8000年,已经学会了开发水资源、煤炭、石油、天然气…还有近年来开发清洁环保的核能、风能、太阳能等,而这些核能、太阳能源都是用之不竭、取之不尽的。

而其实太阳也是通过氢核聚变释放的核能向太空提供光和热,氢核聚变的条件苛刻,需要400万℃左右的高温或几亿个高压才能使两个氢原子聚变为一个氦原子,聚变过程中就会释放巨大能量。人类制造的氢弹就是这个原理,于是人类又将氢聚变反应称为“热核聚变。”

现在科学家都在全力研发可控核聚变,如果能成功的开发并利用,那么人类再也不用为地球有限的能源发愁。

光是地球海洋中的氘元素经过核聚变反应后的能源就能使人类用上亿年。

其实这个道理很简单,能量之间是可以相互转化的。

在18世纪的英国的一个小镇上,有一个小孩子在帮他的祖母烧水。他惊奇的发现当水烧开了的时候,壶盖会不停的上下跳动着啪啪作响。于是他问祖母:“为什么水烧开了的时候,壶盖会上下跳动呢?”祖母说:“水烧开都是这样的。”这个小孩子不满足于祖母的回答,就自己琢磨起来,终于搞明白了原来是水蒸气的力量推动了壶盖跳动起来。这就是我们小时候都听过的瓦特和蒸汽机的故事。

图示:少年的瓦特对烧开水的壶盖产生了好奇

开水产生的水蒸气只是一股热气,怎么会让壶盖上下跳动呢?这样的例子还有很多,例如以前的老是蒸汽机火车,工人不断的往锅炉里面添炭,火车就飞快的往前跑。这其间也包含了能量之间的相互转化的道理。核聚变产生的只是高温,但是它是可以通过人类制造的发电装置转化为电流的。

简单的说核聚变让质量比较小的原子(如氢原子)在一定条件的高温和高压下,让两个原子核相互吸引而碰撞到一起发生聚合作用。这样就会生成质量更重的原子核,同时释放出大量的能量。现在的人类只实现了不受控制的核聚变反应,也就是氢弹。而可控的核聚变技术人类还没有掌握。

图示:氢弹是一种不可控的核聚变反应

而在宇宙中核聚变产生的能量可以说是无穷无尽的,因为每一刻恒星都是一个巨大的核聚变反应堆。就拿太阳来说吧,在太阳的内部温度高达1500万℃,压力超过了3000亿个大气压,这里是太阳的和反应区。在这里,太阳每秒钟会有大约6亿吨的氢经过核聚变反应生成了5.96亿吨的氦,同时释放出了相当于400万吨的氢的能量。因此太阳释放出的能量是非常大的。

图示:太阳内部的核聚变反应

太阳在一秒钟内释放出的能量大约有383亿亿亿瓦,而地球只接受到了其中的22亿分之一。地球上很多能源都是直接或者间接来自太阳。如太阳能、风能、煤炭、石油、天然气等等都是太阳赐予人类的宝贵能源。

图示:风能产生的电流归根到底也是太阳内部的核聚变反应转化来的

来自的太阳的核聚变能源对于人类来讲是取之不尽用之不竭的。科学家前提出的戴森球就是一个可以将太阳能的利用发挥到极致的巨大人造天体。即使人类达不到戴森球你那样的科技高度,只要能够掌握可控核聚变技术,海洋中丰富的氢元素就可以为我们提供取之不尽的能源。

图示:可以将整个恒星包裹起来的戴森球

大家对此是怎么看的呢?欢迎点评!

核聚变是可以直接产生电流的。取之不尽用之不急,也只是相对于人类的开发使用量来说的。毕竟太阳也有耗竭核燃料的那一天。

当你的铀超过临界质量,只要用一个中子轰击一下,整个核反应就像多米诺骨牌一样统统推倒,造成原子弹爆炸的威力。

转载本站文章请注明出处:金莎娱乐官网最全网站 http://www.djliuxue.com/?p=1413

上一篇:

下一篇:

相关文章