专栏电商日志财经减肥爱情
投稿投诉
爱情常识
搭配分娩
减肥两性
孕期塑形
财经教案
论文美文
日志体育
养生学堂
电商科学
头戴业界
专栏星座
用品音乐

人类为什么非要在氚氘可控核聚变一棵树上吊死,轻元素那么多,为

  如果一个人跟火箭专家争论,说燃料应该用煤、便宜,而且要用水洗煤,环保等等。火箭专家不会跟你争、如果他跟你一争论,他就输了
  氘和氚是氢的同位素已经是最轻的元素了
  先说结论,氘氚核聚变是核聚变里面难度最低的,其他方式要求更高。
  氘和氚都是氢的同位素,氘在自然界广泛存在,需要耗费电力在海水里面提取重水,然后电解就行了。而氚的半衰期只有12。32年,只能通过人工用中子轰击锂6,然后取得。氚具有强烈的放射性,整个加工和运输使用成本都很高,价格昂贵。
  影响核聚变的因素很多,温度、约束时间和反应物浓度都是关键因素,这三者的乘积就是劳森判据,用来衡量不同原子的核聚变初始条件。劳森判据越高,反应越难开始。
  氘氚核聚变的劳森判据是最低的,但是这种核聚变反应,除了产生氦以外,还会产生大量的中子。中子辐射穿透能力强电离能力强,对人体杀伤力巨大,这才有了中子弹。而且中子辐射还会破坏材料微观结构,结果就是核聚变装置在中子辐射下失去强度,这也是很可怕的后果。因此氘氚核聚变的成本也是相当高的。
  还有就是氘氘核聚变,氘本身虽然便宜,聚变产生的中子也比氘氚核聚变要小的多,可是点火要求比氘氚高得多,大约是6倍的条件。
  还有就是氘氦3核聚变,中子辐射小、能量输出强,可是点火要求更高,比氘氚高10倍。
  至于恒星中心的那种质子链反应或者碳氮氧循环反应,就别提了,难得高的不像话。
  不过氘氚核聚变有一个好处,通过在反应过程中加入锂或者铍,使得反应产生的中子轰击锂或者铍,反应产物就是氚,这样反应开始后,就不用再添加昂贵的氚,更妙的是,产生的氚会比一开始添加进去的氚更多。对于核武库意义很大。
  这显然是氘和氚在地球上含量丰富,制取难度低的缘故。
  地球的海洋里储存有丰富的氘和氚,虽然净含量很低,但海水总量巨大,因此绝对值依然可观。从海水中分离氘和氚(也就是重水)技术难度不大,二战时就能做到。
  相对于其他核聚变材料,氘和氚的优点就是易得,获取成本相对很低,经济性好。所以核聚变材料优先考虑氘和氚。
  很多人可能要问,要是比起丰度来,地球上很多其他的元素丰度都要远远高于氘和氚啊,比如碳、硅、铁等。这里先不说这些元素核聚变的难度,就说他们可用于核聚变的同位素,就非常难以获得。一种元素含量多,不代表其可用于核聚变的同位素含量就多。
  所以说首先考虑原料是否容易得到,这是未来核聚变能否实现商业化、工业化的前提。
  另外还要讲一下的就是,氘和氚也是所有可用于核聚变的材料中,其实现核聚变的条件是最低的。也就是说最容易进行核聚变。
  人类在地球上进行可控核聚变,不可能实现一个太阳上的那种条件。所以在地球上完成核聚变,就必须考虑其可实现性。氘和氚能进行核聚变所需要的温度和压力,比其他元素都要低。原因很简单,氘和氚只有一个质子,把他们的原子核压到一起形成一个氦原子核,难度比其他含有更多质子的原子核要小很多。
  这一点也是从经济性上考虑的。
  又有人会说现代氢弹用的是氘化锂或氚化锂,锂6也可参与核聚变。但是做核武器和可实现工业化核聚变不一样。核武器为了国家安全可以不计成本,工业化核聚变首先考虑的就是成本。二者本质上不同。
  综合核聚变所需材料的易获得性和材料可进行核聚变所需要的条件难易程度这两点,氘和氚就是核聚变的最佳材料了
  答:理论上任何低于铁的元素都可以进行核聚变反应,并释放大量能量,但是目前人类引发核聚变的手段,主要靠提高温度,在所有核聚变当中,氢元素的核聚变反应所需温度最低,其中又以氘氚的聚变最容易实现。
  核聚变所需条件
  根据爱因斯坦的质能方程,元素的平均核子质量决定了元素的聚变或者裂变方向,在所有元素当中,铁元素的平均核子质量是最低,所以低于铁的元素,理论上都可以聚变。
  但是各种元素发生聚变的条件不一样,这些条件包括温度、压力、等离子体温度、约束时间等等,人类目前的技术手段,主要靠提高温度来点燃聚变反应,其中氢元素的核聚变反应所需温度最低,大约需要1亿度,太阳内部的压力超过1000亿个大气压,在这样的超高压条件下也需要700万度。
  相比之下,其他元素的核聚变条件更高,比如在大质量恒星的内部,拥有比太阳内部更高的压力,其中碳的核聚变需要大约2亿度,氖的核聚变需要10亿度,氧的核聚变需要20亿度,硅的核聚变需要30亿度。
  在地球上,元素丰度排行依次为氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾、镁、氢、碳、氮,虽然氧和硅是地球上最多的元素,但是要让其发生核聚变所需温度太高,现阶段人类根本无法实现。
  目前人类使用托卡马克装置,能稳定且持续达到的极限温度是2亿度,而且还是在压力不高的情况下,根本无法点燃重元素的核聚变反应;如果不考虑反应温度,那么人类世界就能像《流浪地球》中的那样,烧石头就能获取源源不断的能源。
  为何是氘氚,而不是氢的其他同位素组合?
  氢元素一共有三种同位素,也就是氕(H)、氘(D)、氚(T),氕核是独立的质子,理论上氕核与氕核也能聚变,然后生成氘核,反应方程式为:
  H1H1D2e(),Q1。442Mev;
  但是氕核带正电,要让两个氕核结合起来并不容易,对于氘核和氚核来说,由于多了中子,中子起了缓和作用,使得DD,DT的结合更加容易,由于氚核比氘核还多一个中子,所以DT的结合比DD更容易,反应截面更大,核聚变所需温度也就更低。
  理论上TT的组合也可以,但是氚核在自然界的丰度为0。004,氘核的丰度为0。016,氘核是稳定元素,氚核半衰期为12。43年,制造氚核的成本比氘核高很多很多,而且还不易储存。
  实际情况
  人类研究核聚变已有几十年的时间,要实现可控核聚变还有很多技术有待攻克,实际考虑的情况也更为复杂,比如我们可以利用DT生成高能中子,然后高能中子撞击锂结合生成氚核,可用于补充价格昂贵的氚。
  对于人类而言,最理想的核聚变材料是氦3,氦3的聚变过程不会产生辐射,而且释放能量也比较高,聚变所需温度也在人类能实现的范围内,反应方程式为:
  He3He3He42H1,Q12。86Mev;
  但是氦3在地球上的含量极低,据估计,全球可开采的氦3仅仅半吨,但是在月球上,可开采的氦3高达100万吨以上,所以有些资料说,月球上最宝贵的资源就是氦3。
  冷核聚变神话
  冷核聚变技术,是指在接近常温的情况下实现核聚变反应,类似《钢铁侠》中盔甲胸前的方舟反应炉,虽然历史上有不少宣称实现冷核聚变的例子,但是无一例外都被否定了,其中最著名的是1989年的弗莱西曼庞斯实验。
  在2015年,Google提供1000万美元,召集了大约30位科学家,试图重现弗莱西曼庞斯实验,经过多年的研究后,科学家在2018年宣布研究结果为冷核融合的证据不足,基本上就是宣布了冷核聚变的死刑。
  我的内容就到这里,喜欢我们文章的读者朋友,记得点击关注我们艾伯史密斯!
  比氘氚更轻的是氕,其实都是氢原素的同位素。氢中氕占绝大多数,但聚变温度要1500万度,这么高的温度,还没升到1500万度就因热膨胀而散了。
  氘氚聚变点火温度只有几十万度,多束激光照射加上惯性约束或磁约束就能点燃。棕矮星不是恒星,也能发光发热,就是氘氚聚变。
  另外氦3也能实现较低温度聚变。氦3在月球上,氘氚在水里,都很难获得。
  两个较轻的原子核在一定条件下能够合成出一个较重的原子核,同时依靠质量亏损释放出大量的能量。人类能够实现的核聚变主要是用的氢元素的两种同位素氘和氚,氢元素的原子核里只有一个质子,有一个中子的是氘,有两个中子的是氚,没有中子的是氕。
  哪些元素可以通过聚变释放出能量,哪些元素可以通过裂变释放出能量与比结合能有关。一般而言,比结合能越小,就越能够聚变成新元素,并且释放出的能量也相对较多。如下图所示,氘的比结合能较小,非常适合用来做核聚变材料。氢弹就是用氢的同位素氘和氚制造的,所以它叫氢弹,不叫氦弹或铁蛋。
  之所以不用氕,是因为氕的原子核中只有一个质子,两个质子靠近时会有非常大的库仑力阻力。要是氕核发生聚变,需要有恒星上才能实现的高温高压,地球上没有这种条件,人类也没有创造出这样的条件。氘核和氚核中因为有中子,中子能够参与强相互作用使得氘核及氚核能够比较容易结合在一起。同时
  要想实现太阳上那样的质子质子链反应,需要至少90倍质量的木星。这样一颗星球中心处的高温和高压刚好可以点燃质子和质子的核聚变。但是还不能点燃更大质量核素的核聚变,因为点燃更大质量核素的核聚变需要更高的条件。那样的条件对人类来说目前还是不敢奢求的。
  这个问题,就如同你考试的时候,送分题如果不会做,那就不要想着也许其他的题我会了
  因为氘和氚已经是最容易实现聚变的元素了。最简单的都做不来,做别的岂不更难?
  这问题提的极度无知!
  获得原子能无非聚变和裂变两条途径。最简单的裂变材料是铀,最简单的聚变材料自然就是氢的同位素氘和氚了。两种元素分别位列元素表中天然元素的最后一位和第一位。前者是自然聚变的终点和裂变的起点。后者则是自然聚变的起点和裂变的终点。倘若最容易实现聚变的材料都无能为力,氦以后的元素实现聚变那就更难了。提出这样的问题,就好比要世人放弃最容易实现裂变的铀元素而改用更难裂变的镤及其更轻的元素一样。
  舍易求难,结果只能是更加一筹莫展!难道不是吗?!

安化黑茶问答0000视频加载中独领风骚的神秘金花有多神奇?大家好,我是红网安化黑茶频道茶主播安小茶,今天带大家了解安化黑茶独领风骚的神秘金花有多神奇?发花是构成茯砖茶特殊品质风味的主要技术,经泽连斯基访欧拉强援,俄军工厂紧急增产,大规模冲突不可避免打了快一年的俄乌双方不仅没有熄火的趋势,反而还在不断地升级中。俄军在瓦格纳雇佣兵集团的帮助下势如破竹,见此状基辅也慌了神,泽连斯基不惜走出国门开始乞讨武器,俄罗斯这边也没放松警惕,淮南主动服务稳就业近日,淮南吾悦广场一楼大厅里人头攒动,热闹非凡。2023年淮南市暨田家庵区春风行动专场招聘会在这里举行,4500余个就业岗位虚位以待。招聘会现场,90多家企业的展位前挤满了前来咨询2023年,职场的机会在哪里?记者施歌实习记者文字编辑陈锐如果说求稳与苟着是2022年职场的主流心态,其实还有一句潜台词苟着是当前没有更好机会的缓兵之计,等到时机合适,大家仍然期待局面转换,迎来新的爆发。202还记得你第二个娃生出来时的心情吗?大家第一个娃是男孩还是女孩?有没有生一个是男娃,生第二个又是男娃,当时是什么心情?我记得当时我跟我老公都特别想要个女儿,也在幻想梦想成真,结果当医生告诉你又是个男孩子的时候,真是失幼儿园必会的数学启蒙儿歌每天坚持阅读,长久坚持,形成习惯,量的积累,质的飞跃,知识储备会渐渐丰厚,提升沟通表达能力倾听自己的声音,给自己带来自信,获得充实和知识,提高情商每天持之以恒,你会发现词汇量增加了遇到这一信号,不要继续拍嗝,伤胃还影响发育文余明仁拍嗝现如今也成为了无数妈妈日常护理的习惯了,在宝宝喝奶之后都会习惯性的帮助宝宝去拍嗝,拍嗝的目的也是为了缓解宝宝吐奶的情况。但不是所有宝宝都适合拍嗝的,因为有些宝宝在拍嗝之东盟各国张开双臂欢迎中国游客,广西出台利好措施激活跨境游编者按奋战开门红,爱拼才会赢!随着中国出入境政策和国际客运航班管控措施的相继调整,广西抓紧抓实稳定外贸外资,扩大西部陆海新通道物流规模,促进外资稳增量扩存量,广西企业也积极围绕拼经自述中国共产党简史(一)1921年7月的一个夜晚,以马克思列宁主义为行动指南的无产阶级政党正式走进历史舞台。这是一次开天辟地的大事变,像一把熊熊火炬,给灾难深重的中国人民送来了希望和光明!几千年的历史发展你好,漯河的春天!这是一条有香味的推送今年春节期间,沙澧河风景区摩肩接踵,人潮涌动。璀璨灯光倒映水面,处处流光溢彩喜气洋洋。久违了,这欢欢喜喜热热闹闹过大年的气氛!不少市民发出这样的感叹。沙澧风光新亮点春节前夕,按照市同样是豆浆,春天喝黄豆浆还是黑豆浆好?行家区别很大弄懂再喝冬去春来,乍暖还寒,我们的身体也像大自然一样,处于苏醒阶段。此时需要多吃高蛋白食物,将它转化为能量用来抵御严寒,增强体质。但同时又要利于消化,豆制品堪称最完美的选择。豆子能做的美食
为治河者树碑立传张挺天下长河讲述的故事,从康熙十五年(1676年)春天的大水开始,表现了康熙一朝所有关于治河的冲突和进展。我始终被靳辅陈潢这两位治河者的事迹感动着,他们一生一世的友谊和为国为民的情究竟是谁公开的陈副区长的不雅聊天记录?不能永远成谜青锋不论是发生在成都市的成华区原副区长陈某涉不雅聊天记录,还是发生在江苏扬州市的广陵区商务局原副局长戴某等生活作风问题,这几天先后均尘埃落定,两地相关部门经过调查不仅认定了相关事实如果我军一举击沉美军23艘航母,美国会作何反应?在未来可能爆发的台海战争中,倘若美国出动航母对我国的统一事业进行武力干涉,遭到我军反舰弹道导弹的饱和攻击的概率极高,以东风26东风21十几二十个马赫的的贯顶攻击,一举击沉美军23艘俄乌战争终极预测俄乌战争已经将近一年了,现在双方依然打的热火朝天,丝毫没有缓和的迹象。表态更是鸡同鸭讲,针尖对麦芒,看来短期内很难结束,那么我们不禁思考俄乌战争什么时候结束?以怎样方式结束?首先我魏牌拿铁申报信息曝光,全新家族化语言,酷似魏80在近期发布的工信部367期汽车公告中,键盘君看到了魏牌新款拿铁的申报图。新车采用了全新的设计语言,整体看起来更加年轻前卫,有新能源汽车的设计风格。从申报图中来看,新款拿铁采用了与之早知如此,何必当初!根据旅游平台的数据显示,2023年1月1日至今,入境中国的机票预订量前五名分别来自韩国中国香港泰国中国澳门马来西亚,而出境机票预订量前五名目的地分别为泰国中国澳门韩国美国和新加坡。七彩虹CVNB760MD5战列舰主板评测超强存储扩展,个性银白风格随着13代酷睿非K处理器的发布,英特尔终于带来了新一代主流级的B760芯片组,为用户带来更丰富的搭配选择。七彩虹也同步推出了多款采用B760芯片组的产品,本期我们测试的是七彩虹CV现代诗想你我的梦里如果没有你我将无法闭上眼睛我昏睡了一下午梦里有你这是在我们的冬季你来了摇了摇手中的信笑着说醒了再看还未醒来我的梦里如果没有你我将无法闭上眼睛我昏睡了一下午梦里还是你我从冬天mini主机玩家福利!七彩虹CVNB760IFROZENWIFI登陆舰来袭在首发三款MATX板型的B760主板后,七彩虹为喜爱ITX迷你主机的玩家带来了CVNB760IFROZENWIFI登陆舰主板。作为一款采用紧凑型设计的主板,七彩虹CVNB760IF彩虹岛手游战士详细解析彩虹岛手游战士攻略战士基础情况重新与大家介绍一下战士这个职业。不知道对大家有没有帮助呢,或者各位岛友大大有什么自己的看法,也可以在留言区发出来,大家一起讨论一下哦职业特性物理近战输批量下载b站视频提前在电脑端安装好硕鼠软件,官网FLVCD硕鼠官网在线视频下载打开硕鼠后,会自动弹出一个硕鼠浏览器页面。我们在硕鼠提供的网址栏,输入我们要下载的视频链接地址,这里我们以b站视频为例
友情链接:快好找快生活快百科快传网中准网文好找聚热点快软网