核聚變介紹 核聚變的應(yīng)用

核聚變，又稱核融合、融合反應(yīng)、聚變反應(yīng)或熱核反應(yīng)，即兩個(gè)較輕的核結(jié)合而形成一個(gè)較重的核和一個(gè)極輕的核（或粒子）的一種核反應(yīng)形式。

核聚變介紹

核聚變，又稱核融合、融合反應(yīng)、聚變反應(yīng)或熱核反應(yīng)，即兩個(gè)較輕的核結(jié)合而形成一個(gè)較重的核和一個(gè)極輕的核（或粒子）的一種核反應(yīng)形式。質(zhì)量小的原子，主要是指氘，在一定條件下（如超高溫和高壓），能讓核外電子擺脫原子核的束縛，兩個(gè)原子核能夠互相吸引而碰撞到一起，發(fā)生原子核互相聚合作用，生成新的質(zhì)量更重的原子核（如氦），中子雖然質(zhì)量比較大，但是由于中子不帶電，因此也能夠在這個(gè)碰撞過(guò)程中逃離原子核的束縛而釋放出來(lái)，大量電子和中子的釋放所表現(xiàn)出來(lái)的就是巨大的能量釋放

人類已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)不受控制的核聚變，即氫彈的爆炸。而目前，科學(xué)家正在努力研究可控核聚變，核聚變可能成為未來(lái)的能量來(lái)源。

核聚變的應(yīng)用

1、能源生產(chǎn)?：核聚變被認(rèn)為是未來(lái)清潔能源的潛在候選者之一。與核裂變不同，核聚變不會(huì)產(chǎn)生有害的廢料和溫室氣體排放，因此被認(rèn)為是更加可持續(xù)和安全的能源形式。

2、科學(xué)研究?：核聚變可用于研究恒星和其他天體的內(nèi)部工作機(jī)制，了解物質(zhì)在極端條件下的行為和性質(zhì)。

3、醫(yī)療?：核聚變可用于產(chǎn)生高質(zhì)量的醫(yī)用同位素，這些同位素可用于診斷和治療各種疾病。

4、國(guó)防?：核聚變可用于生產(chǎn)高能射線和高能粒子，這些物質(zhì)可用于生產(chǎn)先進(jìn)的武器和爆炸裝置。

核聚變類型

熱核聚變

如果要進(jìn)行熱核聚變反應(yīng)，首先就必須提高物質(zhì)的溫度（幾百萬(wàn)度以上的高溫），使原子核和電子分開(kāi)，處于這種狀態(tài)的物質(zhì)稱為等離子體。核力是一種非常強(qiáng)大的力量，但其力量所及的范圍僅止于10^-15米左右，當(dāng)質(zhì)子和中子互相接近至此范圍時(shí)，核力就會(huì)發(fā)揮作用，因而發(fā)生核聚變反應(yīng)。

冷核聚變

冷核聚變是指常溫、常壓下發(fā)生的核聚變反應(yīng)的假說(shuō)。冷核聚變不同于恒星內(nèi)部、熱核武器和實(shí)驗(yàn)性聚變反應(yīng)堆中高溫、高壓的“熱”核聚變，也不包括常溫的μ子催化聚變。目前，并不存在被主流物理學(xué)共識(shí)接受的冷核聚變理論或現(xiàn)象。

核聚變的原理

核聚變，即氫原子核（例如氘和氚）結(jié)合成較重原子核（例如氦），放出巨大能量。因?yàn)榛瘜W(xué)是在分子、原子層次上研究物質(zhì)性質(zhì)，組成，結(jié)構(gòu)與變化規(guī)律的科學(xué)，而核聚變是發(fā)生在原子核層面上的，所以核聚變不屬于化學(xué)變化。

原子核中蘊(yùn)藏巨大的能量，原子核的質(zhì)量的變化（從一種原子核變化為另外一種原子核）往往伴隨著能量的釋放或吸收（質(zhì)能方程）。核聚變是核裂變相反的核反應(yīng)形式，并且從理論上來(lái)說(shuō)，核聚變反應(yīng)會(huì)終止于鐵（Fe），因?yàn)殍F的原子核最為穩(wěn)定。