1159271856 本篇文章给大家谈谈可控核聚变，以及可控核聚变技术最核心难题是什么对应的知识点，希望对各位有所帮助，不要忘了收藏本站喔。
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可控核聚变是什么意思
可控核聚变，一定条件下，控制核聚变的速度和规模，以实现安全、持续、平稳的能量输出的核聚变反应
可控核聚变通常采用三种方式：一是重力场约束；二是惯性约束；三是磁约束。其中惯性约束（也叫激光约束）核聚变（如我国的神光计划，美国的国家点火计划）。磁约束核聚变（如托卡马克、仿星器、磁镜、反向场、球形环等装置），被认为最有前途。
什么是可控核聚变，可控核聚变是否真的有传说中那么美好？
答案是肯定的!否则，世界就不会在30年内投资数十亿美元来研究它。因此，让我们言归正传，带你了解受控核聚变。我们知道，太阳孕育了地球上的生命，并为我们提供了取之不尽的能源。所有这些能量都来自于太阳内部发生的核聚变反应。尽管太阳很 "年轻"，但在当今这个资源匮乏的时代，人们一想到不可再生资源即将耗尽，就感到不安，于是就有了复制太阳的想法。自上个世纪以来，人类通过制造强大的氢弹，尝到了核聚变原理的 "甜头"。科学家们于是开始思考，如果控制核聚变为人类所用，它将成为未来世界的一种新能源，永久解决人类社会的能源和环境问题。
核聚变的原理,核聚变是一种核反应，即两个较轻的原子核结合在一起，形成一个较重的原子核和一个极轻的原子核（或粒子）。众所周知，氢有三种同位素--氕（H）、氘（2H/D）和氚（3H/T），这其中氕是最常见的一种，占99.985%。它们三个之间的主要区别是中子的数量（分别为0、1、2）。氘和氚是氢弹的主要反应物，它们可以融合在一起，产生一个氦核和一个中子。
1905年，26岁的天才物理学家爱因斯坦发表了六篇论文，涵盖了现代物理学的三项伟大成就：分子的动力学理论、狭义相对论和光的量子假说。而在其中一篇中，爱因斯坦展示了质量和能量可以互换的观点，即质能方程。这里的c是一个固定值，是10的3.0次方的八分之一，E是能量，也就是能量不足乘以C的平方就是释放的能量，我们可以想象。有人说，这个原理是基于质能方程的，为什么不是核裂变？首先，核裂变所需的铀和其他材料在地球上非常有限，而核聚变所需的氘和氚却可以直接从水中提取。其次，核裂变反应具有极强的放射性，安全风险极大，一旦泄露后果不堪设想。最后，整体效益不高。为了控制裂变，由于大量的冷却设备，反应释放的热量被浪费了，而且核聚变的产量也比裂变高。
那么，要怎样才能使核聚变变得可控呢？为了实现核聚变，你需要高温和高压来把电子从原子核上拉开，并且需要高压来使氘核和氚核更有可能粉碎在一起。第二，如果你想 "可控"，你想保持能量流动，而不是像氢弹那样一次性释放能量。
可控核聚变的重要性有哪些？
首先强调一点，题主讨论的是可控核聚变的重要性，即对未来有何影响：
1、掌握可控核聚变，能获得更加强大、稳定的能源。可控核聚变利用的是核聚变的原理，通过粒子对撞，其获得的能量十分巨大，而且稳定，太阳就是活生生的例子，太阳能量强大而稳定，人类若拥有这种技术，未来在多个领域能得到快速发展，一旦人类能源变得强大和稳定，科技方面肯定会突飞猛进，科学家运用的能量等级将大幅度提升。
2、掌握可控核聚变，能改善地球环境。由于获取了核聚变所产生的高效清洁能源，我们可以少用、甚至不再动用地球上会产生污染的能源，如汽油、石油，能有效减少二氧化碳及有害气体的排放，对地球的生态环境来说简直是福音，人类也可以走更加持续的发展路线，同时也解决了温室效应、臭氧层空洞等棘手问题，总之可控核聚变带来的能源清洁、无污染，这是重中之重。
3、掌握可控核聚变，能高效地利用地球资源。可控核聚变需要用到的地球资源是水，地球上海洋占到了地球面积的71%，水资源几乎可以说是取之不尽、用之不竭，你可以将可控核聚变产生的能源视为无限能源，既然有了无限能源，煤炭、燃油等用处就不大了，也就是说仅仅是水资源就能满足人类大部分日常所需，这种利用率达到前所未有的高效。而地球将在这种高效的发展趋势下，积累更多的其它资源供人类未来使用。
4、掌握可控核聚变，改变世界格局。由于能源的改变，地球能源格局将受到清洗，因战争而发生抢夺资源的情况将不再发生，而战争的减少将使世界人民更加和谐、团结。精神的愉悦和科技的高速发展，整个地球将得到极大升华，诸如此类问题简直罗列不完。
总之，可控核聚变的实现意义十分重大，对人类未来的生存问题将是巨大冲击，能源的改进不仅影响着人类社会，还将改变整个地球的生态体系，而以上4点只是相对来说比较重要的、客观的和直观的。感谢采纳
到底什么是可控核聚变？
核聚变和核裂变，顾名思义，都是发生在原子核之间的反应。随着原子核发生了裂变和聚变，大量的能量被释放了出来。看到这里有的小伙伴就会问，原子核那么小，发生一点细微的变化怎么还会释放出大量的能量呢？
这一切，都要从爱因斯坦的质能方程说起：
根据质能方程，我们能得到一个结论：哪怕是再小的质量变化，由于光速这一个二次项的存在，也会产生释放出巨大的能量。
举个例子，铀（U）-235和钚（Pu）-239这两种重原子核在受到中子的轰击时，通常会分裂变成两个中等质量的新核，同时再放出2-3个中子和200兆eV的能量，也就是接近0.003焦耳的能量，这个能量看似很小，但是要知道，在一个裂变系统中，第一次裂变时放出的中子还会继续参加第二次、第三次。。。。。第N次的裂变，而每次裂变都会产生新的中子，随着中子的数量以指数形式增长，产生的能量也随之剧增。当下一代中子有两位数时，1KG的U或Pu中，会有2.5*10^24次方原子核发生裂变，而裂变需要的时间极为短暂，在不到1微秒的时间内，这个反应产生的能量就相当于2万吨TNT的当量，而这，也就是原子弹的原理。
谈完了裂变，我们再来说说聚变：
刚才提到发生裂变反应式可以释放出巨大能量，但是裂变所需要的都是类似于U或Pu的重金属元素，而这类元素在地球上含量极为稀少；同时，裂变反应堆会产生长寿命而且放射性较强的核废料（参考日本福岛），这些因素都限制了裂变的使用，因此越来越多的科学家将视线投向了聚变。
聚变与裂变恰恰相反，需要的元素种类越轻越好，因此科学家们对氢元素的同位素-氘产生了浓厚的兴趣。
1939年，美国科学家贝特做了这样一个实验，他把一个氘原子核用加速器加速后和一个氚（氢的另一种同位素）原子核以极高的速度碰撞，让人意想不到事情发生了两个原子核竟然发生了融合，形成了一个新的原子核-氦外加一个自由中子，在这个过程中时放出了17.6兆eV的能量，而这也恰恰是太阳持续45亿年发光发热的原理。
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这就是聚变的原理，那么什么叫可控核聚变呢？
早在1933年，核聚变的原理就被提出，而5年后，改变世界格局的核裂变才被发现。核聚变反应堆的原理很简单，很好理解，只不过实现起来对于当时的人类技术水准，几乎是不可能的。第一步，作为反应体的混合气必须被加热到等离子态——也就是温度足够高到使得电子能脱离原子核的束缚，原子核能自由运动，这时才可能使得原子核发生直接接触，这个时候，需要大约10万摄氏度的温度。第二步，为了克服库仑力，也就是同样带正电荷的原子核之间的斥力，原子核需要以极快的速度运行，得到这个速度，最简单的方法就是——继续加温，使得布朗运动达到一个疯狂的水平，要使原子核达到这种运行状态，需要上亿摄氏度的温度。然后就简单了，氚的原子核和氘的原子核以极大的速度，赤裸裸地发生碰撞，产生了新的氦核和新的中子，释放出巨大的能量。经过一段时间，反应体已经不需要外来能源的加热，核聚变的温度足够使得原子核继续发生聚变。这个过程只要氦原子核和中子被及时排除，新的氚和氘的混合气被输入到反应体，核聚变就能持续下去，产生的能量一小部分留在反应体内，维持链式反应，大部分可以输出，作为能源来使用。看起来很简单是吧，只有一个问题，你把这个高达上亿摄氏度的反应体放在哪里呢？迄今为止，人类还没有造出任何能经受1万摄氏度的化学结构，更不要说上亿摄氏度了。这就是为什么一槌子买卖的氢弹已经制造了50年后，人类还没能有效的从核聚变中获取能量的唯一原因。好了，人类是很聪明的，不能用化学结构的方法解决问题，我们就用物理的试验一下。早在50年前，两种约束高温反应体的理论就产生了，一种是惯性约束。这一方法把几毫克的氘和氚的混合气体装入直径约几毫米的小球内，然后从外面均匀射入激光束或粒子束，球面内层因而向内挤压。球内气体受到挤压，压力升高，温度也急剧升高，当温度达到需要的点火温度时，球内气体发生爆炸，产生大量热能。这样的爆炸每秒钟发生三四次，并持续不断地进行下去，释放出的能量就可以达到百万千瓦级的水平。这一理论的奠基人之一就是我国著名科学家王淦昌。另一种就是磁力约束，由于原子核是带正电的，那么我的磁场只要足够强大，你就跑不出去，我建立一个环形的磁场，那么你就只能沿着磁力线的方向，沿着螺旋形运动，跑不出我的范围，而在环形磁场之外的一点距离，我可以建立一个大型的换热装置（此时反应体的能量只能以热辐射的方式传到换热体），然后再使用人类已经很熟悉的方法，把热能转换成电能就是了。苏联科学家塔姆和萨哈罗夫提出的这种方法相对于惯性约束，世界受控核聚变研究，主要集中在这个领域上。
我们国家在这个领域有先天的优势，加上机遇很好，走到世界第一集团，不是偶然的。说先天优势，是因为我们有王淦昌先生这样一批理论上的大师，使得我们的基础并不落后。国家对于能源的重视不是一天两天了，自1956年的12年科学规划以来，核聚变的研究已经进行了半个世纪，积累了大量的经验。还有一个祖宗留给我们的好礼物：内蒙古白云鄂博的稀土资源。它使得我们的超导工艺和激光技术并不落后——这可是受控核聚变的重要组成部分。说我们机遇好，一方面是当年苏联解体，俄罗斯贱卖家底，我们得到了俄国的HT-7超托卡马克，使我们跨越性的认识了这一系统。另一方面，国际扯皮使得ITER拖了近20年，我们赢得了追上去的机会，试想1985年ITER正式开建，怎么可能有中国的事情？中国人在这个关乎人类生存的领域，总算占有了一席之地，希望能良好地发展下去，早日求得正果，若如此，不仅为华夏之福，更是寰宇之大幸也。
革命尚未成功，同志仍需努力！
可控核聚变是什么?
可控的核聚变就是可以人为控制利用核聚变发出的巨大能量，方式主要是磁约束和惯性约束。可控核聚变俗称人造太阳，因为太阳的原理就是核聚变反应。
（核聚变反应主要借助氢同位素。核聚变不会产生核裂变所出现的长期和高水平的核辐射，不产生核废料，当然也不产生温室气体，基本不污染环境）人们认识热核聚变是从氢弹爆炸开始的。科学家们希望发明一种装置，可以有效控制“氢弹爆炸”的过程，让能量持续稳定的输出。
利用核能的最终目标是要实现受控核聚变。裂变时靠原子核分裂而释出能量。聚变时则由较轻的原子核聚合成较重的原子核而释出能量。最常见的是由氢的同位素氘（读"刀"，又叫重氢）和氚（读"川"，又叫超重氢）聚合成较重的原子核如氦而释出能量。
核聚变较之核裂变有两个重大优点。一是地球上蕴藏的核聚变能远比核裂变能丰富得多。据测算，每升海水中含有0.03克氘，所以地球上仅在海水中就有45万亿吨氘。1升海水中所含的氘，经过核聚变可提供相当于300升汽油燃烧后释放出的能量。
地球上蕴藏的核聚变能约为蕴藏的可进行核裂变元素所能释出的全部核裂变能的1000万倍，可以说是取之不竭的能源。
核聚变可控吗
目前人类无法控制核聚变，可控核聚变是核领域专家普遍认可的，不过人工可控核聚变的实现与可控核裂变不在一个等级上，可控核聚变的很多核心技术和设备至今仍在逐步摸索当中。
主要的几种可控核聚变方式：
太阳——引力约束聚变地球上的万物靠着太阳源源不断的能量维持自身的发展。
氢弹——惯性约束聚变氢弹是一种人工实现的、不可控制的热核反应，也是至今为止在地球上用人工方法大规模获取聚变能的唯一方法，但是它必须用裂变方式来点火，因此它实质上是裂变加聚变的混合体，总能量中裂变能和聚变能大体相等。
可控聚变的希望——磁约束带电粒子（等离子体）在磁场中受洛伦兹力的作用而绕着磁力线运动，因而在与磁力线垂直的方向上就被约束住了。同时，等离子体也被电磁场加热。由于技术水平还不可能使磁场强度超过10T，因而磁约束的高温等离子体必须非常稀薄。
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