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19.7核聚变,一、核聚变,1、聚变：两个轻核结合成质量较大的核，叫做聚变。,如：一个氘核和一个氚核结合成一个氦核：,演示1,平均每个核子释放的能量在3MeV以上，比裂变反应中平均每个核子放出的能量大34倍。,2、聚变的条件：使原子核间的距离达到10-15m,原子核是带正电的，要使它们接近1015米就必须需要克服极大的库仑斥力，这就要求核具有足够的动能，在碰撞时发生聚变。而要使核具有足够大的动能，有一种方法就是给核加热，使其达到几百万K的高温。,因此，聚变又叫热核反应。一旦发生，就不再需要外界给它能量，靠自身产生的热就会使反应继续下去。,3、聚变主要应用：氢弹,（1）原理：,首先由普通炸药引爆原子弹，再由原子弹爆炸产生的高温高压引发热核爆炸（聚变）。,（2）1952年11月1日，美国在太平洋上的马绍尔岛上试爆成功了第一枚氢弹，这枚氢弹当量为1040万吨TNT，相当于投向日本广岛那颗原子弹威力的800倍。,演示1,4、太阳是一个巨大的热核反应堆：,太阳的主要成分是氢，太阳的中心温度达1.5107K。在这样的高温下，氢核聚变成氦核的反应不停地进行着，不断放出能量。,太阳每秒辐射出的能量约为3.81026J，相当于1千亿亿吨煤燃烧放出的能量，其中20亿分之一左右的能量被地球接收。,二、受控热核反应,1、聚变与裂变相比的优点：,（1）轻核聚变产能效率高。,（2）地球上聚变燃料的储量丰富。,（3）轻核聚变更为安全、清洁。,2、实现核聚变的难点：,地球上没有任何容器能够经受如此高的温度,3、解决方案：磁约束和惯性约束,（1）磁约束：环流器,中国环流器一号,带电粒子运动时在匀强磁场中受洛伦兹力作用而不飞散。,中国环流器二号,（2）惯性约束：,由于核聚变反应的时间非常短，聚变物质因自身的惯性还来不及扩散就完成了核反应。,中国神光-装置,总的来说，实现受控核聚变还有一段很长的路要走，比较乐观的估计是在21世纪中叶有可能实现技术突破。一旦能够稳定地输出聚变能，
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