核聚变是如何工作的,如何产生能量?
核聚变描述了两个或更多原子核合并以产生更大元素的物理过程,发生在我们自己的太阳中的过程类型。
这是能源生产中令人兴奋的前景的原因是因为这样的原子合并可以释放大量能量。如果我们能够利用这种能量释放,人类就有可能获得丰富、取之不尽的可持续能源。
目前,这样的成就还有很长的路要走,但世界各地的研究人员正在不断推进该领域,提供渐进式改进,使我们逐渐接近这一目标。核聚变是如何工作的?
原子随着质子聚集成越来越大的群体而增长,并受到强大的核力的约束。这种吸引力源于它们的三个组成粒子之间的相互作用。
由于库仑力,粒子之间由于电荷而产生的吸引力或排斥力,质子之间往往保持良好的距离,距离太远,核力无法抓住。
另一方面,中子没有电荷,因此不会被排斥,因此它们可以毫不费力地相对靠近其他核粒子移动。由于自旋性质的细微差异,中子和质子靠近在一起可以粘在一起形成一个简单的原子核。
从理论上讲,一个与中子结合的质子可以与另一个质子和中子伙伴结合,中子充当一种中介。但是让多个质子靠得足够近以供强大的力量接管并不是一件容易的事。即使是两个氘原子之间相对简单的合并以形成一个氦原子 3,也需要在像我们的太阳这样的物体核心中发现的那种压力。
为了出现更大的元素,比如碳大小的元素,这些加压熔炉需要维持至少 1 亿开氏度的温度,比太阳核心高 6 倍。
将原子核融合成更重的元素,如金和铀,需要宇宙级的能量。想想在碰撞中子星或某些超新星中发现的各种力。核聚变如何产生能量?
聚变能的产生取决于将核粒子聚集在一起所需的能量差异。
如果你拿一个 alpha 粒子,一对质子和一对中子聚集在一起,并称重,你会得到 4.00153 个单位的质量。然而,单独称量每个原子,总和将为 4.03188 个单位。
根据等式"能量 = 质量 x 光速的平方"( E=mc 2),质量的差异也是能量的差异。结合在一起的粒子集合比分开时的能量要少;因此,当它们合并时,多余的能量就会释放到世界上。
在太阳深处锻造,这种能量慢慢地到达表面,在那里它以电磁辐射或阳光的形式以波的形式发射。
在地球上,物理学家和工程师一直在开发各种设备,可以帮助我们捕获和利用核聚变释放的能量。当他们成功时,你一定会听到它。
所有解释者均由事实核查员在发布时确定为正确且相关。文本和图像可能会被更改、删除或添加为编辑决定,以保持信息最新。
除了地球,其他星球上会下雨吗?地球上下雨不是什么稀罕事,我们经常会看到乌云密布,雨从天降。在太阳系的其他行星上,也有云团和风暴,但是这些云团却不是由水蒸气组成的,而是其他的化学物质或混合物。每颗行星都有其独特的
生命的起源生命的起源生命的起源是什么?生命的起源生命的起源到底是什么时候,什么地方,什么情况下起生命的起源地球在宇宙中形成以后,开始是没有生命的。经过了一段漫长的化学演化,就是说大气中的有机
科学家发现一种能解决最难计算机问题的新方法据外媒报道,一种相对较新的模拟人脑工作方式的计算方式已经改变了科学家解决一些最困难的信息处理问题的方式。现在,研究人员发现了一种方法,它可以使所谓的储层计算的工作速度提高3300到
物理学家在2D磁体中发现ampampquotMagnonampampquot的起源可能被证明对信息编码有用莱斯大学的物理学家们已经证实了磁子的拓扑学起源,他们三年前在一种二维材料中发现的磁性特征可能被证明对编码电子自旋的信息有用。最近在线发表在美国物理学会杂志PhysicalRevie
科学家发现银河系断臂,银河系遭遇过什么?一项银河系的新研究发现,银河系的旋臂中,存在一个特殊的断臂点。在银河系的断臂点,完整的旋臂出现截断,分裂成多个小型旋臂,并且其中一个小型旋臂上,出现了特殊的缺口。这是科学家首次在银
开普勒定律1。行星以椭圆轨道绕太阳运动,太阳为椭圆的一个焦点。(椭圆为轨迹上的的点到两固定点的距离之和不变)2。行星与太阳连线在相同时间内扫过相同面积。3。行星绕太阳一周时间为T,距离为R,
盘点自然界中3种相反的状态随着现代科学技术的飞速发展,有非常多的科学家们它们开始关注自然现象中的一些反状态,科学家们对这些反状态加以开发和利用,使反状态这种现象能更好地为人类社会服务。反物质崭露头角反物质这
如果有陨石撞击地球,人类能阻止它吗?多大的陨石会毁灭地球?当外星陨石离撞击地球还差一天的时候,我们该怎么办?人类究竟还能坚持多久?如果你说的那颗突然要撞击地球的陨石,和6500万年前那颗脱离轨道的小行星般,那么,这颗陨石的坠落后果不容小视
1300光年外的三恒星系统中发现有行星诞生,这是真实的三体近日科学家在距离地球1300光年外的猎户座GW中发现有行星刚诞生,猎户座GW是一个拥有三颗恒星的天体系统,人类已知的恒星系统大多数都是由一颗或两颗恒星构成的,而猎户座GW中的三颗恒
北极为什么没有企鹅?北极为什么没有企鹅?南极和北极位于地球的两端,都是气候酷寒终年冰雪覆盖之地。两者的气候和环境条件似乎很相近,但是,南极生活着企鹅,而北极却没有,北极生活着北极熊,南极也没有,这是为
地球最初的水资源从何而来?或与彗星经过有关从太空中俯瞰地球,地球是一颗货真价实的水球,在太阳系中,只有地球拥有大量的表面液态水,那么地球最古早时期的水资源来自哪里呢?根据科学家的研究,地球最初应该是处于熔融状态的,并不具备