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501

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:https://www.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

平方米怎么算(如何计算平方米)

平方米怎么算(如何计算平方米)

面积的单位是平方米,常用来衡量建筑面积或楼面等二维空间。例如,您可能想测量沙发地面的尺寸,然后测量您房间的面积,看看沙发是否适合房间。如果您有以厘米以外的单位(例如英尺或英寸)校准的卷尺或弹簧,您仍然可以使用它,然后将尺寸转换为平方米。 方法1以平方米为单位计算表面的面积 1.做一个卷尺。使用以米...

furthermore用法(连接副词moreover/furthermore/besides/in)

furthermore用法(连接副词moreover/furthermore/besides/in)

表示“此外,而且”的连接副词。 moreover/ furthermore/ besides/ additionally/ in addition/ also/as well 1-moreover (formal) 1. 前边可用句号,也可用分号 2. 可以和and连用,标...

腊月二十九有什么习俗(今年没有年三十)

腊月二十九有什么习俗(今年没有年三十)

今年是没有大年三十的一年,腊月二十九直接就是除夕了,但是在原本的年俗里,腊月二十九也有着自己的独特习俗,你知道腊月二十九原本是要干嘛么?在这原本除夕的前一天,你知道这天原本都要准备一些什么吗? 在以前庆贺新春佳节之前,大家在腊月二十九这天,很多地方是要去上坟请祖先的,你知道是为啥吗?这天还要去集市打...

西方文明的发源地(西方文明起源在哪里)

西方文明的发源地(西方文明起源在哪里)

古代西方文明与中华文明有明显区别。西方文明是多源头文化,甚至文字语言都是多元化的。而中华文明是本土起源,一脉相承,源远流长,博大精深的。 一、西方文明的三大源头 在西方传统中,人们习惯称西方文化为“基督教文化”或“基督教文明”。这是因为西方文化有着三大源头,分别是:古希腊文明、古希伯来文明、古罗马...

禁止张东升入内什么梗(张东升禁止入内什么意思)

禁止张东升入内什么梗(张东升禁止入内什么意思)

如果大家最近去一些景点爬山旅游,那么就会发现很多景点挂警示牌:张东升禁止入内,那么张东升究竟是谁,景区为何不让进去那,今天我们就一起来了解一下。 首先大家要知道张东升这人是电视剧《隐秘的角落》里的主角,既然是电视剧中主角为什么景区禁止张东升进入那,大家要看过这部电视剧就会明白情况了,简单就是电视剧...

推荐几本带色的好看小说(推荐三本高分古色古香文)

推荐几本带色的好看小说(推荐三本高分古色古香文)

亲爱的朋友们,你们是否已经书荒了, 没有书看的日子太难受了,作为多年老书迷的小编今天就为亲爱的朋友们,推荐三本好看到爆的小说。让小伙伴朋友们看过瘾,再也不无聊了。 今天小编给大家推荐:推荐三本高分古色古香文,情节不俗易上头,值得熬夜追更 第一本:《锦绣青梅》作者:莺诉 简介:“小哥哥,买下我吧……”...