怎樣達到核聚變？達到核聚變的條件是什么

怎樣達到核聚變？達到核聚變的條件是什么？謝謝邀請。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,會發(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。兩個氘核結(jié)合為一個氮核就是聚變通常,聚變反應(yīng)不只合成一個核,它還會生成其他粒子,例如,一個氘核和一氚核聚合成一個氦核，并放出一個中子，這個聚變核反應(yīng)方程為H+HfHe+n，這個聚變反應(yīng)釋教176McV的能量，平均每個核子釋放的能量在3MeV以上,比裂變反應(yīng)中每個枝子放出的能量大3-4倍。因此,在消耗相同質(zhì)量的核燃料時,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能呢?當(dāng)物質(zhì)達到幾百萬攝氏度以上的超高溫時,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,劇烈的熱運動使一部分輕核獲得足夠的動能而在碰撞中達到十分接近的距離,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?？茖W(xué)技術(shù)上尚未解決的一個重大問題，原因是要實現(xiàn)輕核聚變反應(yīng)的條件比實現(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，因為太陽的原理就是核聚變反應(yīng)。（核聚變反應(yīng)主要借助氫同位素。核聚變不會產(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）人們認識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，原子核能自由運動，這時才可能使得原子核發(fā)生直接接觸，這個時候，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行，得到這個速度，最簡單的方法就是——繼續(xù)加溫，使得布朗運動達到一個瘋狂的水平，要使原子核達到這種運行狀態(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。這個過程只要氦原子核和中子被及時排除，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)，維持鏈式反應(yīng)，大部分可以輸出，作為能源來使用。看起來很簡單是吧，只有一個問題，你把這個高達上億攝氏度的反應(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)溫度達到需要的點火溫度時，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)不斷地進行下去，釋放出的能量就可以達到百萬千瓦級的水平。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大，你就跑不出去，我建立一個環(huán)形的磁場，那么你就只能沿著磁力線的方向，沿著螺旋形運動，跑不出我的范圍，而在環(huán)形磁場之外的一點距離，我可以建立一個大型的