怎樣達(dá)到核聚變？達(dá)到核聚變的條件是什么

怎樣達(dá)到核聚變？達(dá)到核聚變的條件是什么？謝謝邀請(qǐng)。1.核聚變。經(jīng)研究表明,有些輕核結(jié)合成中等質(zhì)量的核時(shí),會(huì)發(fā)生比裂變更大的質(zhì)量虧損,從而釋放出更為巨大的核能。輕核結(jié)合成質(zhì)量原子核較大的核，釋放出核能的核反應(yīng)稱為核聚變。由于核聚變是在高溫高壓下產(chǎn)生的，所以核聚變又叫熱核反應(yīng)。2.核聚變基本原理。兩個(gè)氘核結(jié)合為一個(gè)氮核就是聚變通常,聚變反應(yīng)不只合成一個(gè)核,它還會(huì)生成其他粒子,例如,一個(gè)氘核和一氚核聚合成一個(gè)氦核，并放出一個(gè)中子，這個(gè)聚變核反應(yīng)方程為H+HfHe+n，這個(gè)聚變反應(yīng)釋教176McV的能量，平均每個(gè)核子釋放的能量在3MeV以上,比裂變反應(yīng)中每個(gè)枝子放出的能量大3-4倍。因此,在消耗相同質(zhì)量的核燃料時(shí),聚變比裂變釋放更多的核能。3.要使輕核發(fā)生聚變，必須使它們達(dá)到10八-15的近距離。由于原子核都帶正電,要使它們接近到這種程度,必須克服它們之間巨大的靜電斥力,為此,輕核必須獲得足夠的動(dòng)能并處于很高密度下才能引起聚變。4.怎樣使輕核獲得足夠的動(dòng)能呢?當(dāng)物質(zhì)達(dá)到幾百萬攝氏度以上的超高溫時(shí),聚變物質(zhì)完全電離成等離子體。在高溫,高密度等離子體中,劇烈的熱運(yùn)動(dòng)使一部分輕核獲得足夠的動(dòng)能而在碰撞中達(dá)到十分接近的距離,從而發(fā)生聚變,所以,聚變反應(yīng)又稱為熱核反應(yīng)。5.氫彈的原理。在地球上,盡管核聚變的原料氫比核裂變的原料鈾要豐富得多,但通常難以獲得引發(fā)核聚變的超高溫和超高壓,唯一已實(shí)現(xiàn)并能釋放大量核能的人為核聚變是氫彈爆炸。氫彈是通過原子彈爆炸所產(chǎn)生的高溫、高壓來引發(fā)氫核聚變的。科學(xué)技術(shù)上尚未解決的一個(gè)重大問題，原因是要實(shí)現(xiàn)輕核聚變反應(yīng)的條件比實(shí)現(xiàn)重核裂變的條件要困難得多。輕核聚變反應(yīng)發(fā)生反應(yīng)只能在極高的溫度（＞40000000°C）和足夠大的碰撞幾率條件下，才能大量發(fā)生。引爆氫彈極為困難，所以引爆需要在氫彈內(nèi)部安放小型核彈，瞬間達(dá)到反應(yīng)條件溫度。6.太陽上的核反應(yīng)是受自身引力（壓力）約束的自可控核聚變。太陽是產(chǎn)生穩(wěn)定熱核聚變的“天然聚變反應(yīng)堆”,它能持續(xù)地“光芒四射”,例如太陽中的熱核反應(yīng)使它每秒鐘輻射約3.8X1096J的能量，地球只接受了其中二十億分之左右,而這正是地球最基本的能量來源。7.人工可控核聚變。可控核聚變俗稱人造太陽，因?yàn)樘柕脑砭褪呛司圩兎磻?yīng)。（核聚變反應(yīng)主要借助氫同位素。核聚變不會(huì)產(chǎn)生核裂變所出現(xiàn)的長期和高水平的核輻射，不產(chǎn)生核廢料，當(dāng)然也不產(chǎn)生溫室氣體，基本不污染環(huán)境）人們認(rèn)識(shí)熱核聚變是從氫彈爆炸開始的?？茖W(xué)家們希望發(fā)明一種裝置，可以有效控制“氫彈爆炸”的過程，讓能量持續(xù)穩(wěn)定的輸出。8.人工可控核裂變的困難。早在1933年，核聚變的原理就被提出，但一直未實(shí)現(xiàn)。第一是作為反應(yīng)體的混合氣必須被加熱到等離子態(tài)——也就是溫度足夠高到使得電子能脫離原子核的束縛，原子核能自由運(yùn)動(dòng)，這時(shí)才可能使得原子核發(fā)生直接接觸，這個(gè)時(shí)候，需要大約10萬攝氏度的溫度。第二是為了克服庫侖力，也就是同樣帶正電荷的原子核之間的斥力，原子核需要以極快的速度運(yùn)行，得到這個(gè)速度，最簡單的方法就是——繼續(xù)加溫，使得布朗運(yùn)動(dòng)達(dá)到一個(gè)瘋狂的水平，要使原子核達(dá)到這種運(yùn)行狀態(tài)，需要上億攝氏度的溫度。然后就簡單了，氚的原子核和氘的原子核以極大的速度，赤裸裸地發(fā)生碰撞，產(chǎn)生了新的氦核和新的中子，釋放出巨大的能量。經(jīng)過一段時(shí)間，反應(yīng)體已經(jīng)不需要外來能源的加熱，核聚變的溫度足夠使得原子核繼續(xù)發(fā)生聚變。這個(gè)過程只要氦原子核和中子被及時(shí)排除，新的氚和氘的混合氣被輸入到反應(yīng)體，核聚變就能持續(xù)下去，產(chǎn)生的能量一小部分留在反應(yīng)體內(nèi)，維持鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，大部分可以輸出，作為能源來使用?？雌饋砗芎唵问前桑挥幸粋€(gè)問題，你把這個(gè)高達(dá)上億攝氏度的反應(yīng)體放在哪里呢？迄今為止，人類還沒有造出任何能經(jīng)受1萬攝氏度的化學(xué)結(jié)構(gòu)材料，更不要說上億攝氏度了。這就是為什么一槌子買賣的氫彈已經(jīng)制造了50年后，人類還沒能有效的從核聚變中獲取能量的唯一原因。9.可控核聚研究進(jìn)展。人類是很聰明的，不能用化學(xué)結(jié)構(gòu)的方法解決問題，我們就用物理的試驗(yàn)一下。早在50年前，兩種約束高溫反應(yīng)體的理論就產(chǎn)生了，一種是慣性約束。這一方法把幾毫克的氘和氚的混合氣體裝入直徑約幾毫米的小球內(nèi)，然后從外面均勻射入激光束或粒子束，球面內(nèi)層因而向內(nèi)擠壓。球內(nèi)氣體受到擠壓，壓力升高，溫度也急劇升高，當(dāng)溫度達(dá)到需要的點(diǎn)火溫度時(shí)，球內(nèi)氣體發(fā)生爆炸，產(chǎn)生大量熱能。這樣的爆炸每秒鐘發(fā)生三四次，并持續(xù)不斷地進(jìn)行下去，釋放出的能量就可以達(dá)到百萬千瓦級(jí)的水平。這一理論的奠基人之一就是我國著名科學(xué)家王淦昌。另一種就是磁力約束，由于原子核是帶正電的，那么我的磁場只要足夠強(qiáng)大，你就跑不出去，我建立一個(gè)環(huán)形的磁場，那么你就只能沿著磁力線的方向，沿著螺旋形運(yùn)動(dòng)，跑不出我的范圍，而在環(huán)形磁場之外的一點(diǎn)距離，我可以建立一個(gè)大型的