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網友問:為什麼科學家用了幾十年,也沒研發出可控核聚變?
- 由 艾伯史密斯 發表于 足球
- 2022-12-01
簡介託卡馬克裝置的啟動和執行,需要巨大的能量,甚至要使用一座核電站的功率,來支援一臺託卡馬克裝置的啟動,目前實驗室已經實現Q=輸出功率輸入功率>1,這是可控核聚變技術中的一個臨界點
聚變為什麼不可控
核聚變需要製造出,比太陽內部還高十倍的溫度,技術難度可想而知;目前可控核聚變是可以實現的,只是還無法達到商用條件。
氫元素髮生核聚變,需要氫原子在原子核尺度上發生碰撞,溫度和壓力越高,原子核碰撞的機率也就越大,所以核聚變一般都需要非常高的溫度。
太陽內部溫度高達1500萬度,壓力高達3000億個大氣壓,以人類目前的技術,根本無法制造如此高的壓力;那麼只能繼續提高溫度,來達到核聚變的條件,一般需要數億度的溫度,才能使氫原子發生聚變。
要達到1億度並不簡單,氫彈爆炸的瞬間,中心溫度可達2億度,但這是不可控的,氫彈本身就是用原子彈引爆,原子彈又存在臨界質量,所以要想實現可控核聚變只能另尋它路。
目前可控核聚變的實現,有兩種方式:
(1)超強鐳射
利用超高功率的鐳射聚焦,得到超高溫度,這個辦法的難點就是對鐳射器要求非常高;目前人類實驗室的強鐳射,使用一次後需要很長的時間間隔,才能產生第二次強鐳射,要實現連續的可控核聚變還行不通。
(2)託卡馬克裝置
目前最有希望實現可控核聚變的技術,就是採用託卡馬克裝置,利用超導體產生超強磁場,束縛裝置內的高溫等離子體,從而實現連續的可控核聚變。
目前科學家已經能在實驗室,實現核聚變的能量輸出,但是還無法用於商用,預計未來50年內,有可能實現商用。
託卡馬克裝置的啟動和執行,需要巨大的能量,甚至要使用一座核電站的功率,來支援一臺託卡馬克裝置的啟動,目前實驗室已經實現Q=輸出功率/輸入功率>1,這是可控核聚變技術中的一個臨界點。
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