当前位置:首页 > 问答百科 > 正文内容

太阳核聚变的原理(核聚变的原理是什么)

福瑞号2022-11-19 22:12:12问答百科684

近几十年以来,人类的科技已经处于高速的发展之中了,目前全世界最尖端的科研技术,基本上都是用于核能、航天等等领域的。而在这其中,就有一个暂时还没有解决的问题——可控核聚变。

之所以一定要将核聚变变为可控的为人类所用,就是因为核聚变的威力过于强大,可以解决目前国际上绝大部分的能源问题。

太阳核聚变的原理(核聚变的原理是什么)-图1

那么什么是核聚变,它的原理是什么呢?

在我们的太阳系中,太阳是唯一的恒星,它为整个太阳系提供能量,而这个能量的根源,就是核聚变,所以以太阳为例来说明这个问题。

核聚变需要满足很多的条件,比如超高温、超高压等等。以下主要是讨论理论的情况和原理。

太阳核聚变的原理(核聚变的原理是什么)-图2

在太阳的内部,一开始是充斥着质量很小的氢原子(主要是氘),由于高温高压的条件,使得其核外电子摆脱原子核的束缚,让两个原子核能够互相吸引而碰撞到一起,发生原子核互相聚合作用。由于这样的聚合作用,产生了大量的能量,同时生成一种新的元素——氦元素,此时氦原子的原子核质量要大于氢原子。

这之后,聚合反应没有停止,并且新生成的氦元素,也加入到反应之中,这样反应更加剧烈,释放的能量更加强大,同时又产生一种新的元素——锂元素。

太阳核聚变的原理(核聚变的原理是什么)-图3

就这么持续地进行下去,按照元素周期表上面的金属活动性顺序,一直进行,直到生成了铁元素。由于铁元素性能极其稳定,所以这时候核聚变差不多就没有办法继续下去了。

与此同时,核聚变虽然释放了巨大的能量,但是本身的消耗也是十分夸张的,每一次的聚变,都需要大量的原料参与进来,所以太阳的质量其实一直是在减小的,根据推测,差不多再过50亿年,氢元素就将会耗尽,届时太阳会慢慢停止核聚变,最终变成红巨星,而后熄灭坍塌等等。

太阳核聚变的原理(核聚变的原理是什么)-图4

而其释放的能量,就会以太阳辐射的形式,四散开来,为整个太阳系提供能量。所以有人比较好奇,我们距离太阳如此遥远,仅仅接收到太阳辐射的22亿分之一,就已经让地球生命得以延续,那一次性到底可以产生多大的能量呢?

对于这个问题,没有办法继续精确计算,因为能量传播是有损耗的,而且还有很多其他方面的因素影响。

太阳核聚变的原理(核聚变的原理是什么)-图5

按照估计,太阳一秒钟就差不多有6亿吨的氢燃烧成大约5.96亿吨的氦,产生的能量相当于数万亿颗原子弹。

大致可以给出一个数据:

1公斤的氢聚变=6.3x10^14焦耳能量,约等于150573.6吨TNT当量

1公斤氘氚聚变=3.37x10^14焦耳,约等于80544.9吨TNT当量。

全世界一年的所有耗电量加在一块,差不多需要不到4吨的核聚变燃料!

太阳核聚变的原理(核聚变的原理是什么)-图6

看到这里,是不是觉得,如果是人类掌握了核聚变的技术,整个国家的能源问题,将彻底解决了呢?

现如今之所以还没有办法控制,就是因为两方面:一是现在还没有办法满足如此的超高温和超高压;二是即便有,但是用什么容器来装呢?目前已知的所有材料,都没有办法在这种极限条件下使用。

但越是困难,越是说明这个前景的巨大,相信未来人类一定可以攻克!

扫描二维码推送至手机访问。

版权声明:本文由福瑞号发布,如需转载请注明出处。

本文链接:http://furui.com.cn/2690.html

“太阳核聚变的原理(核聚变的原理是什么)” 的相关文章

金玉良缘结局是什么(冷香丸是一粒毒药)

金玉良缘结局是什么(冷香丸是一粒毒药)

薛宝钗在《红楼梦》中是外来户,也是主人公,其缘不是前世注定,而是今生人为,薛宝钗的丫环莺儿说了这么一句话: 我听这两句话,倒像和姑娘项圈上的两句是一对儿。 这是曹雪芹写金玉良缘的点睛之句,也是第一次暗示贾宝玉和薛宝钗就是金玉良缘。 一、贾宝玉的玉和薛宝钗的金锁。 贾宝玉的玉是一块浊物,是当年女娲补...

震中是什么意思(谈谈地震震级)

震中是什么意思(谈谈地震震级)

作者:蔡晋安 今天给大家说说地震震级的一些事。 地震是地球上的一种自然现象,但地震发生的突发性和对人类社会破坏的惨烈性,给人们心理带来巨大的恐慌和烙下深刻的印象。那么,地震的大小用什么来度量的呢?人们提出了地震震级的概念。 大家都看到,多数地震发生的时候往往伴随着断层的破裂,这就是说,地震发生时释...

糟可以组什么词语有哪些(三年级上册《语文园地六》)

糟可以组什么词语有哪些(三年级上册《语文园地六》)

小学语文三年级上册第6单元的语文园地,有4个板块的内容。分别是交流平台识字加油站,词句段运用和日积月累。 这个语文园地建议大家用两课时来学习它。接下来大家一起跟随杜老师的脚步,走进语文园地六的学习。 一、教材分析 首先我们大体了解一下这4个板块的内容。 “交流平台”是在引导孩子们在交流总结一段话中...

枕头的尺寸一般是多少(学生枕头一般多少尺寸)

枕头的尺寸一般是多少(学生枕头一般多少尺寸)

学生枕头一般多少尺寸? 学生枕头一般尺寸是:长度80cm,宽度40cm。但其实对我们来说,学校或者寝室的床的长度也是有一点点的偏差的,有些床的长度是195cm,宽度是90cm。虽然存在一定的差异,但并不会很大,因此在选择枕头时,只要选择适当的就可以,最重要的是要选择适合自己,且对自己有利的。我们在宿...

q235b是什么材料(Q235B材质解析)

q235b是什么材料(Q235B材质解析)

Q235B螺旋双面埋弧焊钢管是目前市场上采用较多的产品,碳钢材质Q235A--D分为四个等级D级为高,不同的工程场合采用不同的材质等级。碳钢Q235B和20号钢较为接近,都属于碳钢级别,被广泛采用。Q235B螺旋钢管一般用在低压流体输送管道用钢管,对于条件苛刻环境下,多采用L级管线钢。总之,不同环境...