您現在的位置是:首頁 >綜合 > 2023-08-24 22:36:09 來源:
可控核聚變小說(可控核聚變)
大家好,我是小夏,我來為大家解答以上問題。可控核聚變小說,可控核聚變很多人還不知道,現在讓我們一起來看看吧!
1、可控核聚變,需要把聚變材料束縛在裝置內,使之達到上億度的溫度,然后發生聚變反應釋放能量,并且實現穩定輸出。
2、目前實現可控核聚變的方式有兩種,一是超強激光束進行能量聚焦,二是托卡馬克裝置。
3、激光方面美國的技術最先進,但還是遠遠達不到商用可控核聚變的程度,該技術需要使用盡可能多的激光束,把能量聚焦到一個點上,每個方位的能量輸入不能有偏差,這點難度就非常高,而且強激光對光學設備的要求極高。
4、而托卡馬克裝置,在技術上穩步進展,國際上已經能實現輸出能量大于輸入能量的水平,我國的“人造太陽”也達到了較高的水平。
5、但是托卡馬克裝置還存在很多技術瓶頸,距離商用還有很長的距離,比如以下兩個難點:
6、第一壁
7、可控核聚變主要用到氘核與氚核聚變,反應方程式為:
8、3H+2H→4He+n,ΔE=14.6MeV;
9、原子在高溫下將成為等離子態,利用磁場可以把原子核與電子分離出來,等離子電漿在托卡馬克裝置中被束縛;但是反應產物中子不帶電,高能中子會頻繁撞擊內壁,造成內壁物質不可逆轉的改變。
10、雖然等離子體被磁場束縛,但是內壁溫度還高達1000℃,在等離子體解體時,內部溫度高達3000℃;如果沒有應對這種極端條件的材料,頻繁更換內壁將是很麻煩的事。
11、超導材料
12、托卡馬克裝置的關鍵,就是需要利用超導體來制造強磁場,磁場越強束縛高溫等離子體的能力越強,目前的超導材料需要在130K溫度附近實現。
13、一邊上億度的超高溫等離子體,一邊需要保持零下100多攝氏度的超導體,如何把兩個系統長時間放到一起穩定運行是一大難點,而且核聚變的中子無法100%隔離,高能中子還會損害超導線圈。
14、目前期望的解決途徑,就是常溫超導體,利用常溫超導體能大大降低超導系統的復雜程度,但是常溫超導體的研制,還沒有突破性進展。
15、除了以上兩點,氚元素的來源、磁束縛時間、能量控制、產物導流等問題都有待攻克。
本文到此講解完畢了,希望對大家有幫助。