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为什么最容易聚变的不是氢核,氢不是最小的分子吗

来源:整理 时间:2022-06-01 20:37:29 编辑:科技知识 手机版

(1)熔合的条件主要是温度和压力。两个条件越低,越容易发生融合。(2)聚变释放的能量,当然能量越高越好;氢[πĕ]、氘[dāo]和氚[chuān]的聚变条件是氢的三种同位素。3H 2H→4He 1n,δE = 17.6 mev;我们可以看到,“氘”和“氚”的聚变释放的能量是核聚变的12倍。一旦发生聚变,释放的能量可以保证后续聚变的持续发生。

氢不是最小的分子吗?为什么聚变不是用氢,而是用氘氚?

答:“氕核”聚变会先生成“氘核”,但是“氕核”聚变释放的能量相对少,而且氕核的聚变条件更高。从而决定了人工核聚变用“氘”和“氚”,而不用“氕”,理论上来说,原子量比铁小的,都可以发生聚变并释放能量,但具体采用哪个元素,取决于实际中的可行性,主要有两条因素:(1)聚变的发生条件,主要是温度和压力,两个条件越低,核聚变越容易发生;(2)聚变释放的能量,当然能量越高越好;氢核的聚变条件氕[piē],氘[dāo],氚[chuān],是氢的三种同位素。

其中氕核就是我们平常说的氢原子,只有一个质子没有中子,氕核可以发生核聚变,反应方程式为:1H 1H→2D e( ) v,ΔE=1.442MeV;氕核发生核聚变的条件,对压力和温度要求都非常高,目前人工核聚变还达不到这样的要求,但是对于“氘核”和“氚核”,因为原子核有中子,中子对核力的分布产生了一定影响,使得两者相互融合时,需要克服的势能大大降低,表现为聚变发生所需的温度和压力大大降低。

氢核聚变释放的能量“氘核”和“氚核”的聚变总方程式为:3H 2H→4He 1n,ΔE=17.6MeV;我们可以看到,“氘”和“氚”的聚变,释放能量是氕核聚变的12倍,一旦聚变发生,释放的能量能保证后续聚变的继续发生,正是以上两个原因,决定人工核聚变使用“氘氚”而不用“氕”,但是恒星内部的核聚变,肯定都是从氕核开始的。

如果我们拥有足够的氦-3,那么利用氦-3来实现核聚变,会比“氘氚”更适合,氦-3聚变方程式为:3He 3He→4He 2(1H),ΔE=12.860MeV;因为没有中子释放,所以基本没有核辐射,被誉为清洁核能源,这也是未来可控核聚变的原料之一,好啦!我的答案就到这里,喜欢我们答案的读者朋友,记得点击关注我们——艾伯史密斯!。

木星上面都是可以参与核聚变的氢为啥就不能聚变呢?

水是由氢氧组成的,地球上海水里有多少氢啊,怎么没有核聚变呢?这和木星上有很多氢不能核聚变是一个道理,核聚变是需要非常极端的条件的,否则人类进行的可控核聚变早就成功了。实现可控核聚变后,人类能源就在一个相当时期内得到解决和满足,就不需要再为能源枯竭而发愁,也不需要为能源的争夺而勾心斗角了,热核聚变需要1亿度以上的温度,才能够持续的进行。

现在人类制造出1亿度的高温已经不在话下了,但用什么东西来盛装这么高温度的等离子体,并且能够维持它源源不断的聚变和输出能量,这才是难点,现在人类的可控热核聚变采用磁约束或者惯性约束为多,世界各国都在开发和实验中,维持时间已经能够达到十几分钟,但要推向商业化还有较长的路要走。激发核聚变的条件除了高温,就是高压,

太阳中心的核聚变就是在高温高压下进行的。太阳核心温度达到1500万摄氏度,压力达到3000亿个地球标准大气压,氢核聚变的原理就是通过超高温或超高压,把氢原子外围电子外壳剥掉,让原子核光秃秃的暴露出来,将它们挤在一起,这样核子之间就开始融合,4个氢核融合成1个氦核的聚变反应就发生了,释放出中子和电子就会转化为巨大能量,这个能量相当于参与核聚变的氢质量的0.7%。

太阳中心1500万度的高温虽然可以激发一定量的氢核聚变,但是很难维持持续稳定的反应。它的核聚变主要依靠3000亿个大气压。因此,一颗恒星需要巨大的中心压力来激发持续的核聚变,而中心压力与恒星的质量成正比。根据科学研究,要在行星中心激发核聚变,质量至少要达到太阳的8%。这就是为什么木星虽然有很多氢元素,但是核聚变不能发生的原因。

文章TAG:为什么最容易聚变的不是氢核氢核聚变分子

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