目前主要的幾種可控核聚變方式是什麼

2021-03-04 04:53:45 字數 2139 閱讀 7762

1樓:匿名使用者

目前bai主要的幾種可控核聚

變方du式:

超聲波核聚zhi變dao

鐳射約內束(慣性約束)核聚變

磁約束核聚變(託容卡馬克)

典型的聚變反應是

411h—→42he+20n+1e+2.67×10^7ev21h+21h—→32he+10n+3.2×10^6ev21h+21h—→31he+11h+4×10^6ev31h+21h—→42he+10n+1.

76×10^7ev後三個反應的淨反應是

521h—→42he+32he+11h+210n+2.48×10^7ev

可控核聚變的技術難點有哪些?

2樓:艾伯史密斯

可控核聚變,需要把聚變材料束縛在裝置內,使之達到上億度的溫度,然後發生聚變反應釋放能量,並且實現穩定輸出。

目前實現可控核聚變的方式有兩種,一是超強鐳射束進行能量聚焦,二是託卡馬克裝置。

鐳射方面美國的技術最先進,但還是遠遠達不到商用可控核聚變的程度,該技術需要使用儘可能多的鐳射束,把能量聚焦到一個點上,每個方位的能量輸入不能有偏差,這點難度就非常高,而且強鐳射對光學裝置的要求極高。

而託卡馬克裝置,在技術上穩步進展,國際上已經能實現輸出能量大於輸入能量的水平,我國的「人造太陽」也達到了較高的水平。

但是託卡馬克裝置還存在很多技術瓶頸,距離商用還有很長的距離,比如以下兩個難點:

第一壁可控核聚變主要用到氘核與氚核聚變,反應方程式為:

3h+2h→4he+n,δe=14.6mev;

原子在高溫下將成為等離子態,利用磁場可以把原子核與電子分離出來,等離子電漿在託卡馬克裝置中被束縛;但是反應產物中子不帶電,高能中子會頻繁撞擊內壁,造成內壁物質不可逆轉的改變。

雖然等離子體被磁場束縛,但是內壁溫度還高達1000°C,在等離子體解體時,內部溫度高達3000°C;如果沒有應對這種極端條件的材料,頻繁更換內壁將是很麻煩的事。

超導材料

託卡馬克裝置的關鍵,就是需要利用超導體來製造強磁場,磁場越強束縛高溫等離子體的能力越強,目前的超導材料需要在130k溫度附近實現。

一邊上億度的超高溫等離子體,一邊需要保持零下100多攝氏度的超導體,如何把兩個系統長時間放到一起穩定執行是一大難點,而且核聚變的中子無法100%隔離,高能中子還會損害超導線圈。

目前期望的解決途徑,就是常溫超導體,利用常溫超導體能大大降低超導系統的複雜程度,但是常溫超導體的研製,還沒有突破性進展。

除了以上兩點,氚元素的**、磁束縛時間、能量控制、產物導流等問題都有待攻克。

3樓:吟舞傾心

有很多技術難點,比如需要把它放在一個密閉的容器裡面反應,並將反應的能量穩定輸出,但密氣密閉容器裡面穩定的反應就很難,因為核聚變的反應能量很大

4樓:的法國人

可控核聚變的技術難點那可真是太多了,非常多。

5樓:浮生未歇

難點在於穩定持續,溫度過高外壁無法長時間承受導致破裂反應停止,還是在於材料上,人工聚變反應由於沒有太陽內部那種壓力只能依靠提升溫度維持聚變,幾億度高溫遠遠超過太陽的溫度,要突破的地方還有很多,但方向上是正確的。

6樓:小王子

我認為這個需要超高的技術手段才能實施成功。

7樓:匿名使用者

難點在於永遠還有50年!

8樓:你是大大大燈泡

這個應該問問美國人了,其實只要認真學習,那個都不難

9樓:匿名使用者

e=mc2,光子是連續的十個1,則核聚變完全爆發。此時,核聚變處於改變的節點。會走向光子為一個0,這是必然的。如此,核力量就能完成技術上的控制。

核聚變的難點是:如何讓1,變為0。這就是核聚變的難點。

10樓:鄭嶽天

燃燒放出熱能的方式,很難,澳大西利亞的核聚變,通過環行粒子加速器讓兩束超高速能量氫粒子鋰粒子在高溫中相撞,再用多束鐳射照射,聚變後,放出高能量帶電正電子,通過電導體,產生電流,形成電能。是目前核聚變最有希望成功的技術。

11樓:匿名使用者

我覺得它的溫度控制就是非常難的吧,它要一直保持非常高的溫度,將所有的能量控制在一個範圍之內,然後再讓它爆發出來,這是非常困難的事情。

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