太陽為什么是核聚變,為什么不像氫彈一樣瞬間炸完

這個問題的潛臺詞是,實現可控持續核聚變需要地球上1億度的溫度,而太陽中心的溫度只有1500萬度 。核聚變為什么能繼續?太陽中心的核聚變是引力約束的一種形式,是太陽質量形成的強大引力壓力,使核心溫度上升到1500萬度,壓力達到地球海平面3000億個大氣壓 。
太陽也是核聚變,為什么不像氫彈一樣瞬間炸完?

太陽為什么是核聚變,為什么不像氫彈一樣瞬間炸完


說的沒錯,太陽和氫彈都是核聚變原理,區別在于太陽的核聚變反應屬于可控核聚變,所以它只會以持續不斷地消耗核聚變材料的形式釋放能量,而氫彈這屬于不可控核聚變,它以爆炸的形式瞬間釋放完核聚變材料所有的能量,這就是太陽與氫彈的不同之處 。如何更直觀地理解它們之間的區別呢?我們用鞭炮來比喻:當我們點燃鞭炮的引線時,鞭炮就會直接被引爆,里面裝填的火藥在爆炸瞬間完成能量釋放,這就相當于氫彈的不可控核聚變,
倘若我們把鞭炮拆開,再點燃引線時,鞭炮里的火藥就會慢慢燃燒殆盡,火藥能量在燃燒中逐漸釋放能量,這就相當于太陽的可控核聚變 。目前人類只掌握了不可靠核聚變技術,它就是氫彈,而可控核聚變技術一直處于研究實驗階段,如果未來能夠掌握可控核聚變技術,那么人類就能制造出像太陽那樣可控核聚變裝置,屆時能源就接近“取之不盡,用之不竭”的程度了,從理論上來說,可控核聚變裝置也能像太陽那樣燃燒一百億年,這也是人們將可控核聚變裝置稱之為“小太陽”的原因 。
下圖為可控核聚變實驗裝置——托馬克裝置,它的原理與太陽完全一樣,即利用高溫、高壓環境觸發持續的可控核聚變反應,那么問題就來了:為什么人類能輕易掌握不可控核聚變技術,而可控核聚變技術卻觸不可及呢?答案與核聚變原理有關,其中的關鍵點是核聚變“點火溫度”,也就是啟動核聚變材料發生核聚變反應所需的溫度,這個溫度值為50000000℃!目前人類能夠創造的溫度最高能接近1億℃,比如說原子彈爆炸時核爆中心溫度以及高能激光發射裝置產生高能激光束,也就是說人類是可以創造核聚變反應“點火”溫度的 。
但問題在于雖然人類能夠創造超高溫,但是無法創造耐超高溫的材料,地球上已知的最耐高溫材料的物質是一種鉭鉿合金,即五碳化四鉭鉿(Ta?HfC?),它的熔點為4215℃,這就意味著人類世界中沒有任何一種物質能夠承受核聚變反應時所需的50000000℃高溫以及核聚變反應開始后產生的1億℃高溫 。因此人類手中的核聚變技術只能用來制造氫彈,以大規模殺傷性武器的形式存在于人類世界中,成為殺戮效率最高的戰爭工具,無法造福人類,
【太陽為什么是核聚變,為什么不像氫彈一樣瞬間炸完】做為一種武器,氫彈是不需要考慮材料耐熱問題的,任何一種設計都只是為了那一聲巨響后盡可能大地產生殺傷力,這就是不可控核聚變 。▼下圖為氫彈發生核聚變爆炸原理示意圖,由于核聚變需要超高溫進行點火才能被觸發,所以氫彈內部安裝有一枚小型原子彈,利用原子彈爆炸時產生的超高溫來引爆核聚變裝藥,可見氫彈的基本結構是一個“雙黃蛋”,
倘若想要像太陽那樣緩慢地將核聚變反應能量釋放出來,那么人類就需要解決核聚變裝置的耐熱問題,所以擺在人類面前最現實的問題就是如何用有限的耐熱材料去承受核聚變近乎于無限的溫度,而這個問題就是掌握可控核聚變技術的核心 。具體的辦法是使用高能激光發射裝置做為可控核聚變反應的點火源,用超導體材料制造磁懸浮裝置做為可控核聚變反應的容器,

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