每日名词

核聚变

nuclear fusion

又称:热核反应

定义:由一些轻原子核(如氘、氚)融合生成较重原子核,同时释放出巨大能量(称为“聚变能”)的核反应。轻核需处于上亿度高温的等离子体状态,以获得能量来克服库仑势垒。

相关名词:聚变能 热核聚变 冷聚变 受控热核聚变

每日名词|核聚变


【延伸阅读】

核聚变是核反应的一种,是轻核的外电子脱离原子核束缚,原子核发生碰撞,进行聚合,产生新原子同时释放能量的过程。轻核一般需要处于上亿摄氏度高温的等离子体状态,以获得能量来高速碰撞。在碰撞过程中,不仅电子释放出来,中子也释放出来,这种局部的反应扩大到一定程度,就会产生巨大的能量。1932年,澳大利亚科学家马克·欧力峰(Mark Oliphant)领导的实验第一次发现核聚变。

核聚变不属于化学变化,有两种反应类型:一种是热核反应,一种是冷核聚变。

热核反应中,参与反应的轻原子核从热运动中获得动能,进行核聚变。这是氢弹的爆炸理论基础,也是如今很有前途的一种新能源。但热核反应瞬间产生的能量太过强大,需要控制后才能加以利用。

冷核聚变是指在相对低温的情况下进行的核聚变反应,目前为止还是一种概念性假设,尚未实现。理论上,冷核聚变比热核反应所需要的温度大大降低,可以使用更简单、更普通的设备产生可控的聚变反应,反应也更加安全。

目前世界上有许多国家在进行热核聚变装置的研究,设计热核聚变试验反应堆,以期令热核聚变成为可利用的新能源。

2007年国际热核试验反应堆(ITER)计划在法国启动,由欧盟、印度、日本、中国、俄罗斯、韩国和美国等七个成员实体资助和运行,旨在建立世界上第一个受控的热核聚变试验反应堆。

我国的可控热核聚变技术一直处于世界领先地位, 2012年成功自主设计研制出全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST装置),并且完成了放电试验,首次放电获得电流200千安,其余各项试验都达到预期效果,获得多项世界第一。


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