每日名詞

核聚變

nuclear fusion

又稱:熱核反應

定義:由一些輕原子核(如氘、氚)融合生成較重原子核,同時釋放出巨大能量(稱為“聚變能”)的核反應。輕核需處於上億度高溫的等離子體狀態,以獲得能量來克服庫侖勢壘。

相關名詞:聚變能 熱核聚變 冷聚變 受控熱核聚變

每日名詞|核聚變


【延伸閱讀】

核聚變是核反應的一種,是輕核的外電子脫離原子核束縛,原子核發生碰撞,進行聚合,產生新原子同時釋放能量的過程。輕核一般需要處於上億攝氏度高溫的等離子體狀態,以獲得能量來高速碰撞。在碰撞過程中,不僅電子釋放出來,中子也釋放出來,這種局部的反應擴大到一定程度,就會產生巨大的能量。1932年,澳大利亞科學家馬克·歐力峰(Mark Oliphant)領導的實驗第一次發現核聚變。

核聚變不屬於化學變化,有兩種反應類型:一種是熱核反應,一種是冷核聚變。

熱核反應中,參與反應的輕原子核從熱運動中獲得動能,進行核聚變。這是氫彈的爆炸理論基礎,也是如今很有前途的一種新能源。但熱核反應瞬間產生的能量太過強大,需要控制後才能加以利用。

冷核聚變是指在相對低溫的情況下進行的核聚變反應,目前為止還是一種概念性假設,尚未實現。理論上,冷核聚變比熱核反應所需要的溫度大大降低,可以使用更簡單、更普通的設備產生可控的聚變反應,反應也更加安全。

目前世界上有許多國家在進行熱核聚變裝置的研究,設計熱核聚變試驗反應堆,以期令熱核聚變成為可利用的新能源。

2007年國際熱核試驗反應堆(ITER)計劃在法國啟動,由歐盟、印度、日本、中國、俄羅斯、韓國和美國等七個成員實體資助和運行,旨在建立世界上第一個受控的熱核聚變試驗反應堆。

我國的可控熱核聚變技術一直處於世界領先地位, 2012年成功自主設計研製出全超導託卡馬克核聚變實驗裝置(EAST裝置),並且完成了放電試驗,首次放電獲得電流200千安,其餘各項試驗都達到預期效果,獲得多項世界第一。


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