它為什么如此難以實現,核聚變

什么是核聚變?
【它為什么如此難以實現,核聚變】

它為什么如此難以實現,核聚變


所謂核聚變是指較輕的原子核在一定條件下結合成較重的原子核 。這種反應很難發生,因為所需的條件非??量?。在正常情況下,原子核不會單獨存在,而是在其周圍會有電子繞行 。由于真正進行核聚變的是原子核(所謂核聚變就是這個意思),所以需要通過高溫的條件來分離原子核與電子 。另一方面,原子核攜帶著正電荷,由于庫侖力,原子核之間會互相排斥,它們很難互相結合 。
為了使原子核發生聚變,就必須要有高溫的環境,使原子核具有足夠高的動能來克服能壘 。此外,由于原子核極小,即便它們的動能很高,它們之間互相碰撞的可能性很低 。因此,核聚變反應還需足夠高的密度或者說壓力,這樣才能提高原子核之間發生碰撞的概率 。在滿足反應條件之后,當原子核足夠接近時將會發生量子隧穿效應,從而開始核聚變反應 。
由于反應后的質量小于反應前,那部分減少的質量則會轉化為巨大的能量被釋放出來,這就是恒星和氫彈的巨大能量來源 。不過,恒星和氫彈發生的核聚變反應有所不同 。在恒星的高溫高壓核心部分,氫原子核會聚變為氦原子核 。但氫彈爆炸并沒有那么高的壓力,只能使用更容易發生核聚變反應的氘和氚 。這兩種重氫比普通氫原子多出了中子,它們的反應能壘較低,所以更容易結合成氦 。

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