什么是可控核聚变?实现它的难点是什么

2020-11-23 12:15:49 字数 6095 阅读 5173

1楼:匿名用户

能为人类发电的核聚变就是可控核聚变,其中,冷核聚变的难点是理论上有待突破,热核聚变的难点则是技术上如何降低成本是一个主要问题,后者理论上突破很多,但是,理论上突破之后,却发现工程技术上的难点越来越大,装置越大效果越好,越做越大无极限,ietr 实验装置是最大的并且在2040年可以完成实验,很有可能在2050~2060实现第一个热核聚变发电。。。。

2楼:吾琦谷念露

狭义是地球上能发电的核聚变,难点是热核聚变的约束,点火,冷核聚变则像常温超导,似有似无,现在是没有突破的可能性。性

可控核聚变的实现难点是什么?

3楼:小小一个小明

其实,可控核聚变,就是我们常说的人造太阳了。说实在的,核聚变比核裂变清洁。因为核聚变是两个氢原子,变成了氦原子,没有产生什么核废料。

只不过,用来核聚变的氘氚,要收集的话,比较麻烦。而且,自然界中没有氚。所以,生产氚来制作核聚变的话,有点像是拿钱来换钱一样。

要注意了,材料是最重要的,没有材料,就很难实现。

4楼:匿名用户

目前的问题很多也很棘手。一个是可控,一个是材料。因为聚变反应高达上亿℃,没有任何材料可以承受如此高温,所以科学家们提出强磁场约束等离子体的理念。

然而目前的技术手段,缺乏长时间提供强大磁场约束的能力。目前的实验堆只能维持不到两分钟。

也就是说,给人造太阳做的笼子还是不牢靠,这是最大的问题。

然后就是反应材料,虽然储量丰富,但是开采很难。

如果要实现商用,反应堆必须做到足够大的输出功率,这个目前没有任何经验,谁都不知道会不会发生不可控事件比如核爆,黑洞等等问题。

5楼:于昌斌的

难点持强磁场,解决等离子体中的不稳定现象,材料耐辐射等。

聚变堆面临的主要理论困难是很多种不稳定性的成因和物理解决办法,不稳定性有很多种,每种都要搞清楚,现在大的不稳定应已经可以克服。但如果要商业运行,聚变堆必须做到很大,这就让里面的物理问题变得更复杂,所以这也是现在正在解决的方向之一。

6楼:匿名用户

难点在于控制,可控核聚变的安全性稳定性还不是很可靠,所以人类可以造出来但是却不能很好的控制

7楼:活宝

****请咨询中国科学院 。哈哈

8楼:匿名用户

当世界把托卡马克装置挪进鹦鹉螺,极端扭曲的壳腔时,纠集的托卡马克解放了。

(π1)、磁s 极与n 极交心了。

等离子电流环感生电感效应导致制导磁能n 极越迁到大规模磁s 螺旋腔,在单向磁s的大规模螺旋另加磁n 极回转偏向结构_简称磁偏流结构。

π2、等离子体与中子紧束了。

等离子电流在托卡马克装置内螺旋磁应力下,产生的+-电场强度周期性波动与极度扭曲等离子流结构,仿星器技术旨在向内接近扭曲等离子电流,以解决中子能量辐射外散致第一壁,却无意中阻挡了氦灰的有效排出,严重影响了等离子体的浓度与温度保持,还有其精密磁控化设计,实时等离子电流的峰值波动信息与外部磁控存在平衡的滞后性,不能自持聚变。而在本结构理论设计的标准参量模型下,等离子电流代替了托卡马克的超导电流环笼,成为磁偏转流结构体内的一个开放型紧束的体系链,短程瞬时内就完成电与磁的饱和**换,中心磁“n”极与外环磁s极(在托卡马克装置下是磁岛、磁面撕裂的难题)。

因极具能量的中子只能在核运动的路径上,磁偏转结构的不完全磁n 极平衡所需要相对量的大规模磁s极的消耗比例,而其所有余量磁s来完成所需的周期性电场势能强度,以促进保持+-离子空间相位角与单位时间内的能量交换强度。其中过程可理解为核作用力,“电与磁交换短程性,瞬时性,而与整个“托卡马克虚化体”达成空间电荷相对的无关性,再则也可以保持中心磁n 极磁电感强度,以保持磁n 极在腔内的空间角度与磁紧束的张度的稳定性”,此过程性质与核作用力基本一致。

9楼:嗯啊哦了呵

聚变堆面临的主要理论困难是很多种不稳定性的成因和物理解决办法,不稳定性有很多种,每种都要搞清楚,现在大的不稳定应已经可以克服。但如果要商业运行,聚变堆必须做到很大,这就让里面的物理问题变得更复杂,所以这也是现在正在解决的方向之一。

10楼:匿名用户

说实在的,核聚变比核裂变清洁。因为核聚变是两个氢原子,变成了氦原子,没有产生什么核废料。

只不过,用来核聚变的氘氚,要收集的话,比较麻烦。而且,自然界中没有氚。所以,生产氚来制作核聚变的话,有点像是拿钱来换钱一样。

要注意了,材料是最重要的,没有材料,就很难实现。

11楼:匿名用户

我想找着,一个女人信息,因她蒙头。

可控核聚变的实现难点是什么?为什么?

12楼:支寻槐

可控核聚变是指人们可以控制核聚变的开启和停止,以及随时可以对核聚变的反

13楼:手机用户

第一方面的难点是物理理论上的。虽然等离子体的运动无非就是麦克斯韦方程组就可以完全描述的,连量子力学都用不到,但是因为包含的粒子数目多,就会遇到本质的困难,此所谓 “more is different”。正如在流体力学里,我们虽然知道基本方程就是navier-stokes方程,但是其产生的湍流现象却是物理上几百年来都攻不下来的大山。

等离子体同样会产生等离子体湍流,因为有外磁场的存在甚至是比流体湍流更复杂一些。于是在物理上,我们就没有办法找到第一性原理出发找到一个简洁的模型去很好地**等离子体行为。我们现在所能做的,很多时候就是像流体湍流的研究那样,构建一些更加偏唯像一点的模型,同时发展数值模拟的技术。

想简单的知道什么是可控核聚变(以下有3个问题)

14楼:匿名用户

可控核聚变远远不止等离子体的问题,工程上的先不说。非等离子体专业的问题中有两个最难解决,首先是氚自持,也就是说现在聚变反应需要不断的提供氚,但是氚并非是自然界有的,需要中子与锂反应产生,产生的氚如何能比聚变反应消耗的氚更多这个问题现在远达不到乐观。可控核聚变要实现确实很难,特别是对于真的发生持续的核聚变后,我们的装置还能不能正常工作不是一个仅仅靠等离子体专业的人就能够解决的问题,还需要材料、核物理、工程各方面的科学家大力支持。

可控核聚变是什么玩意?干什么用的?实现了有什么好处?能让我明白最好! 10

15楼:匿名用户

核聚变每时每刻都在太

阳上发生,人类利用氢弹也能引发核聚变,但这样的核聚变太狂暴,人类无法利用它作为持续的能源。可控核聚变就是在人类可控制的前提下持续、温和的释放其能量。最大的作用是发电, 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。至于氚,虽然自然界中不存在,但靠中子同锂作用可以产生,而海水中也含有大量锂。

第二个优点是既干净又安全。因为它不会产生污染环境的放射性物质,所以是干净的。同时受控核聚变反应可在稀薄的气体中持续地稳定进行,所以是安全的。

虽然前景美好,可是要实现却困难重重,乐观估计,50年以内没戏,所以你只需要背下这些就行。

16楼:小菲菲菲菲兔

两个较轻的原子核克服静电斥力结合成一个较重的原子核,并释放出巨大的能量,就叫核聚变。如果能人为控制聚变的速度和强度就叫可控核聚变。如果能实现的话可以代替现有的正在枯竭的煤炭、石油、天然气等资源,服务于人类的生产生活。

什么是可控核聚变,如果实现核聚变如何进行能量转换 20

17楼:匿名用户

聚变是指氢及bai氢的同位素发du生核反应生成氦zhi及其他更重dao

元素的反应。氢弹就是应内用的这容个原理。但很遗憾由于现在的氢弹都是由原子弹点燃,反应过程释放的能量也太大,很难控制,所以聚变反应只能应用于军事上。

而现在人类的目标就是实现可控核聚变,从而实现聚变发电,那样的话,人类的能源将不再是问题。

核反应会使原子核发生能级跃迁,从而放出大量的gama射线,而反应或次级反应也会生成大量的高能态的arpha,bet射线,这些射线很大一部分会被周围的原子吸收,或者散射掉,变成热能,从而使周围温度大幅升高,再通过一套热机装置转换为机械能,进而转换为电能输送。

18楼:匿名用户

首先说说核聚

bai变,du核聚变即由于中子轰击原zhi子核导dao

致原子核**成内新原子核,同时释容放出多个新中子,当这种元素的物质足够多时,即原子核足够多时,就可以拦截到刚产生出的具有不确定方向的新中子,同时继续发生新的核聚变,这时就叫做链式核反应。从爱因斯坦的能量方程得知,这种链式反应会导致产生的能量成几何数上升,而这时候要控制则需要吸收掉部份中子,使反应稳定,对于铀235以及钚的链式反应,用镉棒就可以吸收多余的中子,在足够的镉棒下,就可以通过增加或减少镉棒进入长度,来控制中子的量以达到控制产生能量的产生量。

19楼:匿名用户

dxcharlary回答的很好。我是物理系的,他说的是正确的。另外一个搞错了。至于能量转换的问题,一般是用热机吧,(比如高档蒸汽机)比较简单成熟。

实现可控核聚变有什么意义

20楼:风雨兰砂

可控核聚变是人类终极能源-无限清洁能源,注意无限和清洁两词。具体可以从几方面来讲

哲学方面,人类所期待的共产主义社会的核心是无限生产力,无限生产力的核心是无限能源,所以说可控核聚变是开启共产主义社会大门的钥匙之一。但从可控核聚变真正全面化商用到共产主义社会真正实现,期间会有一段时间来发展与转变。

资源方面,纵观人类历史,就是能源迭代的发展史,每次能量密度的跃进都是人类社会跃进的标志之一。大到国家战争,小到人与人之间的勾心斗角,权利与领地之争,实质上都是能源之争,如果能源无限,那么这些所有的一切都会消失。人心不再存恶,世间再无纷争。

科技方面,科技发展的限制就是能源,能源无限了,科技树就可以无限的往下点下去。社会将会出现真正的人工智能和机器人,解放劳动力(人),人类也有了移居其他星系的能力与基础。

当然以上种种并不是说可控核聚变一商用就马上都能实现,而是说可控核聚变让这些真正都成了日程表上板上钉钉能够实现的东西。

21楼:匿名用户

实现受控核聚就可利用核能。

裂变时靠原子核**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。

22楼:独孤求答奖

第一方面的难点是物理理论上的。虽然等离子体的运动无非就是麦克斯韦方程组就可以完全描述的,连量子力学都用不到,但是因为包含的粒子数目多,就会遇到本质的困难,此所谓 “more is different”。正如在流体力学里,我们虽然知道基本方程就是navier-stokes方程,但是其产生的湍流现象却是物理上几百年来都攻不下来的大山。

等离子体同样会产生等离子体湍流,因为有外磁场的存在甚至是比流体湍流更复杂一些。于是在物理上,我们就没有办法找到第一性原理出发找到一个简洁的模型去很好地**等离子体行为。我们现在所能做的,很多时候就是像流体湍流的研究那样,构建一些更加偏唯像一点的模型,同时发展数值模拟的技术。

第二方面的难点是物理实验上的。即使没有第一性原理出发的理论,很多时候唯像模型也可以非常实用,比如说现在流体湍流的模型就可以在工程上很实用。但是等离子体实验的数据可并不像流体那么好获得。

从理论上我们可以知道,托卡马克里的高温高密度等离子体会有非常多的不稳定性,如果伸进去一根探针进等离子体中心,那立刻就会激发起不稳定性于是整个等离子体就会分崩离析。基于这个原因,实验观测的手段就会很受限制。这也就是为什么我们不说“等离子体测量”一词,而是使用“等离子体诊断”,因为这的确就跟诊断病人的病情很像。

基于以上两点物理上的原因,可以说我们没能很好地理解托卡马克里等离子体的运动,因此对装置的设计就没有那么给力,只能慢慢发展慢慢改进...实际的历史进程就是,实验上发现一种不稳定性,然后理论在之后的几年里争取理解它,然后想办法改进设计去抑制这个不稳定性。但是抑制了之后,约束改进了,又会在实验上发现更小时空尺度上的不稳定性,于是再理论去理解,再改进设计,循环往复...

我们的确是在不断进步的,只是需要时间。

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