2019-04-03 22:48:14 佚名

用戶57638970507

這個問題可以從以下三個方面去解答：

一：核聚變的過程會釋放能量，產生高溫，但不會直接產生電流，就如同太陽不會直接把電流傳輸給地球一樣。

宇宙中，高溫物體會通過熱傳導、熱對流、熱輻射這三種形式將能量傳遞出去，我們用手去握熱水杯會感覺到燙手，是因為高溫度的水將熱流熱傳遞到水杯內壁，水杯內壁通過熱傳導又將熱流傳遞到外壁和皮膚上的感覺神經末梢。

太陽是通過熱輻射的形式將能量向太陽系釋放，單位時間內釋放的能量可以通過Q=σFT^4來計算。核聚變過程釋放的能量同樣可以通過這三種形式的熱傳遞方式向外釋放。

二、目前商運電站發電形式中除了太陽能發電站是利用半導體來發電，其餘的如風電、水電、火電、核電都是通過發電機來直接產生電流的。

風、水、火、核等一次能源通過各種形式將能量傳遞到發電機的轉子，發電機轉子做切割磁力線的運動，根據電磁感應定律就產生了電流。

風電是通過風機葉片旋轉來帶動發電機轉子轉動，核電和火電是通過燒水產生高壓蒸氣來推動汽輪機葉片，汽輪機轉子同軸帶動發電機旋轉產生電流的。

三、核聚變和核裂變並不是取之不盡用之不竭的

太陽也有壽命，壽命大概是100億年，因為核聚變需要氘氚等聚變材料，核電站核裂變也需要新燃料，而這些材料也是有限的，目前全世界鈾礦儲量有限，目前探明約460萬噸，開採難度也是極大的，難度遠大於淘金的難度。

相較於傳統的能源獲取方式，核聚變和核裂變材料單位質量釋放能量密度更高，給人一種用之不竭的感覺，其實不是的，生活中依然應當提倡節約用電。

我是核先生，今天的科普就到這裡了，更多科普歡迎關注本號！

核先生科普

除了閃電，這個世界上沒有直接的電能，都是其他能源方式轉換的，而光和熱是最簡單直接的能源。

可控核聚變又叫“人造小太陽”，實現條件需要的是高溫，所取得的也是持續的熱量，正是這個高溫轉換成動力，實現取之不盡用之不竭的能源。

所以，高溫是核聚變發生的前提條件，獲得持續不斷的高溫則是核聚變的目的。

使原子核發生融合，從而釋放出巨大的能量，就是核聚變。讓兩個原子核靠近融合至少要幾十萬到幾百萬度（攝氏度，後同）的溫度。

但這種幾十萬幾百萬的溫度只能達到部分核聚變的條件，滿足不了持續核聚變的條件，要達到1億度，才能發生核聚變的自持性反應，持續不斷靠自己的溫度來維持核聚變的持續進行。這種核聚變叫熱核聚變。

還有一種核聚變叫冷核聚變，這種聚變方式不一定要高溫，但需要壓力，要在巨大的壓力下，核子才會產生融合反應。

恆星核聚變就是在核心區超高壓情況下實現的，比如太陽中心溫度1500萬度，而壓力卻達到3000億個大氣壓。所以是壓力和溫度同時作用發生的聚變反應，就不是單純的熱核聚變了，但又不完全是屬於冷核聚變，是一種較為複雜的機制。

在地球上人類無法制造出太陽核心這麼巨大的壓力，只有提高溫度來實現。

現在人類可以通過激光等方式，能夠達到1億度以上的溫度，這樣就得到激發核聚變的能量了。人類已經能夠製造出這麼高甚至更高的溫度，但用什麼容器來盛裝這麼高溫的聚變過程，才是需要解決的重要問題。

任何具體的物質都無法承受這麼高的溫度，這是一個常識。所以熱核聚變的容器就必須有一個非常規的容器裝置。

現在人類在實驗中的可控核聚變主要採用慣性約束和磁約束等兩種方式，更多的採用磁約束，其中最通用和著名的裝置是託卡馬克裝置（見上圖），就是把核聚變的等離子體束縛在磁場裡，不接觸任何容器實質。

還需要解決的重要問題是輸入的能量要小於產出的能量，而且要遠遠大於輸入的能量，這個核聚變才能夠造福人類。現在這個問題已經在實驗中得到解決，熱核聚變在裝置中已經能夠維持100多秒時間了，這是一個重大的突破。

以後只要改進一些方法，使核聚變能夠最終持續不斷的長時間維持反應，就可以推向商業運用了。科學家們預計，這個時間還需要25年左右。

正是核聚變產生源源不斷的高溫輸出，人類才能夠利用這些高溫來轉換出電力，獲得巨大的能源。

光和熱本身就是能源，太陽能發電也是接收太陽的光和熱而獲得的電力。因此題目所說的只有溫度高，而沒有直接產生電流，怎麼會有取之不盡用之不竭的能源呢？這實在是一個基本常識都不懂的問題。

在我們這個世界，只有水力和風力發電，是通過流體力學原理來獲取機械能發電的，其餘發電包括太陽能和火力發電、現在的核電都是用光熱轉換的。火力發電用煤用油產生熱量，熱量推動內燃機或者蒸汽機，然後帶動發電機才產生電能，通過變壓，輸送到全國各地。

現在的核電是通過核裂變發生的巨大熱能，加熱高壓進入的循環水帶出熱量，推動蒸汽機帶動發電機發電的。

可控核聚變發電除了產生熱能的原理與現在的核電有區別，發電原理應該是一樣的。

關鍵是核聚變所需的能料取之不盡用之不竭，而且無汙染，是最清潔的能源。

核聚變需要的只是輕元素，常用的是氫元素的同位素氘和氚，這些元素在海水裡就可以提取獲得，1升海水可以產生300升汽油的能量，朋友們可以算一下，這個能源可以用多久？

所以可控核聚變實現商業化運行以後，困擾人類的能源危機在一個相當長時期就不在話下了，人類文明就將由石化文明升級為核文明瞭，是一次重大進步。

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時空通訊

核聚變是可以直接產生電流的。取之不盡用之不急，也只是相對於人類的開發使用量來說的。畢竟太陽也有耗竭核燃料的那一天。

核聚變反應器當中的等離子流

人工核聚變反應器在磁約束下會形成循環高速流動的等離子體(就是流動的自由電子和原子核)，而這些高溫的等離子體可以直接引出作為電流的來源。所以題主說核聚變不直接產生電流是不對的。

核聚變並不像核裂變一樣靠核反應生成的熱量加熱水產生水蒸氣來驅動發電機。

只要能夠直接引出電流，那麼核聚變產生的熱能可以被控制到最低限度，以確保核設施的安全和壽命。這是核裂變反應堆所不能比擬的。

核裂變發電不僅有溫度過高導致堆芯熔化核使燃料失控的危險，而且還必須用純水作為導熱和冷卻介質，一旦水中混入雜質，就會被核聚變輻射激活變成放射性物質。一旦這些含有雜質的水洩漏，會造成難以控制的核廢料汙染。

日本福島核電站就是面臨這兩個難題。用富含礦物質的海水來冷卻反應堆，形成了大量的核輻射汙水，汙水滲漏(更有被直排大海的)，形成全球性的輻射汙染。

上述兩點是核聚變與核裂變發電相比的優勢之二。

核聚變原料的儲量相對於滿足人類能源需求的聚變所需使用量來說，可以說取之不盡的

人工受控核聚變主要使用氫同位素氘和氚來進行聚變反應。而這兩種元素的前者主要提取自天然水體中的重水，它廣泛存在於地球的海洋當中，每升海水含有0.146g的重水(含0.03g的氘)，相當於300升柴油的化學燃燒能量；而後者氚則可以從核聚變自身通過鋰元素來再生製備(鋰在地殼中的儲量相對豐富)。海水中有45萬億頓的氘，夠人類用上百億年。

而且在氫核聚變之後，如果人類能進一步掌握氦3的受控核聚變技術，那麼能源就更取之不竭了，甚至能夠支持人類探索宇宙。氦3核聚變釋放的能量更高，而且在月球表面蘊藏豐富(因太陽風吹來的，日積月累在月球上)。

實際上核聚變能夠順著原子量一直向上進行到鐵元素，這些輕元素在聚合時都因原子核吸收的能量小於質量損耗釋放的能量因而有多餘能量釋放，但原子量超過鐵的重元素則不再能夠在一般條件下進行可持續維持的聚變反應了。

小宇堂

人類目前的主流發電方式就是燒開水，不管是核電站還是火電站都是用高溫把水燒開然後產生蒸汽推動發電機轉子旋轉最後產生電流

人類現在各種發電方式胡裡花哨的，但是其本質都是把水燒開，產生蒸汽，驅動發電機產生電流而已。沒有任何高大上的技術在裡面，唯一不同的就是幾百年來人類從用柴火燒水變成了用核裂變的巨大熱量燒水，可以說人類的能源利用史就是花式燒開水。

燒開水的目的就是為了產生蒸汽，蒸汽的目的就是為了讓發電機轉起來，就像我們的手搖式發電機一樣，只不過發電站裡的發電機都很大所以用的是蒸汽的力量，如果有一天來了一群超人義務幫我們轉發電機，那麼人類從此就不用燒開水了。

回到核聚變上來說，可控核聚變之所以是取之不盡用之不竭，原因就是可控核聚變所需要的氫能源在地球上儲量巨大，而且核聚變產生的能量也是巨大的，所以只需要一小部分氫來進行核聚變就能燒開一大鍋水，從而產生蒸汽給人類發電。

不管是核聚變還是核裂變，都需要燒水才行，所以水才是地球上取之不盡用之不竭的終極能源，如果地球上的水突然都沒了，那麼人類就只能用風能和太陽能發電了，到時候什麼核聚變核裂變通通不管用。

宇宙探索未解之迷

孩子，人類目前用於商用的電力還處在蒸汽機階段。化學能電力只能用在少數應用平臺上，無法大規模商用。我們日常用電幾乎無一例外都是用煤或者天然氣等方法燒開水，再推動汽輪機運轉來發電，極少數的電力來自水利發電和風力發電。那什麼是核能發電呢？簡單點說就是利用核反應產生熱量燒開水，來取代燃燒煤炭和天然氣，核裂變原料昂貴，資源有限且廢料不好存放，易產生放射性汙染。而核聚變，利用的是氫的同位元素進行反應，全宇宙最多的元素就是氫，反應完的產物是氦元素，真的清潔能源，取之不竭，用之不盡，我們人類的偉大的未來發展所需的能源，目前只有這一個希望。當然，這也是利用核反應來燒開水，再發電。哦，順便再提一句，大型的太陽能發電廠，用的不是太陽能電池板，而是太陽光反射原理收集熱量燒開水。太陽能電池板效率不行。

雪花與你

核聚變只是溫度高，並不直接產生電流，為什麼能源可以取之不盡用之不竭？

有一句話不知道各位有沒有聽說過，說的是“人類文明的發展史就是一部花式燒開水的歷史！”，儘管非常粗暴，但卻非常形象的形容出了人類文明的能源轉換與利用歷史，其實是非常原始的！

這就是現代技術最先進的核裂變電站的內部，除了反應堆之外，其他與火電廠的原理是一樣的，一樣是將水燒成蒸汽，然後推動汽輪機，再由汽輪機推動發電機發出我們所需要的電能！

未來的熱核聚變電站的典型原理結構，與裂變電站不一樣的是裂變堆換成了聚變堆，原理上依然沒有任何改變！那麼就沒有其他直接將電能轉換途徑了嗎？當然有，而且應用非常廣泛！

比如各位都知道的飛出太陽系的旅行者一號用的就是核電池，全稱為“放射性同位素電池”！原理是將放射性同位素在衰變過程中釋放的高能粒子轉換為電能的一種設備，如果按其轉換過程則可以區分為：熱致光電式核電池、輻射伏特效應能量轉換核電池、熒光體光電式核電池、熱離子發射式核電池、溫差式核電池、電磁輻射能量轉換核電池和熱機轉換核電池以及直接充電式核電池、氣體電離式核電池等。其中最後兩種是直接轉換式，使用比較少！核電池的特徵是壽命極長，比如旅行者的電池從1979年發射升空到現在已經使用了將近40年，儘管其現在已接近失效，但依然可見其超長的壽命！

但核電池有一個毛病，就是重量功率比不大，而且轉換效率極低，一些航天器或者無人值守難以利用太陽能等普通能源的區域，或者北極等地區的功率要求不高特種設備供電以外，其他高功率場合是難以應用的！

但在我們生產領域沒有那麼多亂七八糟的要求，只要有高溫，那麼我們可以建造大規模的換能設備將之轉換為電能，裂變可以產生高溫，聚變也可以，但就優勢而言，聚變秒殺一切“燒水”設備，似乎可以稱之為終極的燒水壺！！而剩下的事情就是汽輪機和發電機的事情了！

裂變反應對堆芯內部

裂變反應堆啟動.....

因此我們需要的只是高溫，而是什麼東西來產生高溫我們似乎並不在意，但整體而言，要求儲量大，汙染少甚至沒有的核聚變是最好的！

星辰大海路上的種花家

高溫雖然不直接等於電能，但各種能量形式之間，是可以互相轉化的。

熱電廠中，燃燒煤礦，也是產生高溫。但我們可以用高溫來燒鍋爐，產生水蒸氣，推動汽輪機旋轉，再帶動發電機運轉，從而產生電能。現在的火電廠、核電站，本質上都是燒鍋爐發電，只是技術水平不一樣而已。

核聚變本身可以產生高溫，有高溫就可以用來燒水，就可以用來發電。

所謂「取之不盡，用之不竭」，實際上指的是核聚變的原料非常豐富。氘核聚變的原料，只需要從海水中提取；而如果技術更高，則可以從月球上提取氦3。即便這兩個都用完了，還可以去星際空間中採集，要知道，氫和氦是宇宙中最豐富的元素。宇宙浩瀚無垠，人類想要用盡這麼多能量，幾乎是不可能的。這也就是為什麼說「取之不盡，用之不竭」。

而且，利用熱電效應（賽貝克效應），本身也可以直接靠高溫發電。只不過現在的溫差熱電偶產生的電能實在太低，不足以為我們所用，所以現在的熱電廠還在使用汽輪機。如果將來溫差熱電偶的效率得到提高，電廠裡甚至可以不用燒熱水，只要有一個穩定的低溫源來維持溫差就可以了。

章彥博

答：這個不得不說偉大的卡諾循環，卡諾循環指出通過兩個熱源，可以把熱量轉化為“功”，並限定了流動熱量和做功之間的極限效率。

核聚變可以不斷釋放能量，本質上就是核聚變提供了一個高溫熱源，這個高溫熱源和環境（低溫熱源）組成兩個有溫差的熱源系統，於是就可以利用這兩個熱源做功，並對外輸出電能。

卡諾循環指出，熱機做功和熱量流動之間，存在一個極限效率，這個極限效率和高低溫熱源的溫度有關，與介質的屬性無關；從本質上說，卡諾循環是熱力學第二定律的結果。

熱力學第一定律指出能量是守恆的，但同時熱力學第二定律也指出，不同形式的能量是有區別的，我們可以把電能100%地轉化為熱能，但是卻無法把熱能100%地轉化為電能而不引起其他變化。

目前，核電站（核裂變）使用的熱功轉化系統，和火力發電廠的原理是一樣的，只是提供熱能的方式不一樣而已；說白了都是燒開水，然後高溫蒸汽推動汽輪機轉動，汽輪機帶動發電機發電。

只要高溫熱源能持續輸出熱量，整個系統就能不斷地輸出電力；所以，核聚變本身雖然不輸出電力，但是我們通過特殊裝置，可以把核聚變釋放出來的能量，轉化為其他形式的能量，比如電能。

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艾伯史密斯

宇宙中最普遍存在的天體是什麼？恆星。所有恆星內部都進行著核聚變，原料哪裡來的？宇宙。以宇宙為背景，可控核聚變技術就不缺聚變原材料了。

其實現在主要的發電方式就是“花式燒開水”，用煤燒熱水汙染環境，那就用天然氣，什麼？！還釋放溫室氣體？那就用核裂變產生的能量燒熱水，用太陽能燒熱水！化學能、核能難以被直接利用，需要進行轉化，於是聰明的人類就想到了燒開水，用各種反應過程釋放的能量，將密封容器內的水加熱到超臨界狀態，高溫高壓的水蒸氣就可以推動汽輪機發電了。

核聚變因為直接以“物質”為燃料，釋放的能量十分可觀，不管是用來燒熱水，還是直接熱電轉換都會比較迅速，更重要的是，僅僅是地球上，可供利用的氘等核聚變原料就可以供人類萬年只用。與地球最近的天體月球上，有著豐富的氦-3，也是一種可能被應用的核聚變材料，又是夠全體人類用數千數萬年。所以實現可控核聚變之後，人類在相當長的一段時期內就沒有能源問題困擾了。

998、998，不要1998，只要998,998人造太陽帶回家…可控核聚變的實現將降低人類很多產業的成本，迅速降低環保成本，直接促進各行業的發展。人類現在挺缺時間的，能源問題限制著很多方面的發展，如果可控核聚變實現，人類就能去實現更宏偉的目標，直接從宇宙中獲取資源用於發展人類，將使人類擺脫地球的限制。