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第677章 核聚變技術(1/2)

作者:時光菌字數:4920更新時間:2020-07-04 19:16:54

    為了應對福音戰士世界的挑戰,莫歌寄希望於核聚變技術,而為了實現核聚變在某種程度上的穩定可控,莫歌希望可以從人類的可控核聚變技術體係中尋找自己所需要的東西。

    核聚變,是兩個較輕的原子核聚合為一個較重的原子核,並釋放出能量的過程。自然界中最容易實現的聚變反應是氫的同位素——氘與氚的聚變,這種反應在太陽上已經持續了50億年。

    而可控核聚變,也被稱之為人造太陽,與利用核裂變製造的高溫高壓來產生核聚變的氫彈不同。人類希望發明一種裝置,可以有效控製“氫彈爆炸”的過程,讓能量持續穩定的輸出。

    早在19年,核聚變的原理就被提出,而5年後,改變世界格局的核裂變才被發現。原因在於核聚變反應的原理很簡單,很好理解,隻不過實現起來對於當時的人類技術水準幾乎是不可能的。

    第一步,作為反應體的混合氣必須被加熱到等離子態——也就是溫度足夠高到使得電子能脫離原子核的束縛,原子核能自由運動,這時才可能使得原子核發生直接接觸,這個時候,需要大約10萬攝氏度的溫度。

    第二步,為了克服庫侖力,也就是同樣帶正電荷的原子核之間的斥力,原子核需要以極快的速度運行,得到這個速度,最簡單的方法就是——繼續加溫,使得布朗運動達到一個瘋狂的水平,要使原子核達到這種運行狀態,需要上億攝氏度的溫度。

    然後就簡單了,氚的原子核和氘的原子核以極大的速度,赤裸裸地發生碰撞,產生了新的氦核和新的中子,釋放出巨大的能量。經過一段時間,反應體已經不需要外來能源的加熱,核聚變的溫度足夠使得原子核繼續發生聚變。這個過程隻要氦原子核和中子被及時排除,新的氚和氘的混合氣被輸入到反應體,核聚變就能持續下去,產生的能量一部分留在反應體內,維持鏈式反應,大部分可以輸出,作為能源來使用。

    看起來很簡單是吧,隻有兩個問題需要解決,首先就是如何獲得如此高的溫度,其次就是要把這個高達上億攝氏度的反應體放在哪裏。

    為了解決第一個問題,人類想到了利用核裂變彈的爆炸來對處於中心的氫燃料進行極限的加壓加熱,於是氫彈就誕生了。

    而第二個問題卻比第一個還要困難無數倍,要解決這一問題,首先利用核裂變爆炸引燃核聚變的方式就不可取,這就是為什麽一槌子買賣的氫彈已經製造了50年後,人類還沒能有效的從核聚變中獲取能量的唯一原因。

    終究,人類還是很聰明的,兩種約束高溫反應體的理論誕生了。

    一種是慣性約束。這一方法把幾毫克的氘和氚的混合氣體裝入直徑約幾毫米的球內,然後從外麵均勻射入激光束或粒子束,球麵內層因而向內擠壓。球內氣體受到擠壓,壓力升高,溫度也急劇升高,當溫度達到需要的點火溫度時,球內氣體發生爆炸,產生大量熱能。這樣的爆炸每秒鍾發生三四次,並持續不斷地進行下去,釋放出的能量就可以達到百萬千瓦級的水平。

    另一種就是磁力約束,由於原子核是帶正電的,那麽隻要外界的磁場隻要足夠強大,原子核就會被束縛住跑不出去,建立一個足夠強大的環形磁場,那麽原子核就隻能沿著磁力線的方向沿著螺旋形運動,跑不出限定的範圍,而在環形磁場之外的一點距離可以建立一個大型的換熱裝置將反應體釋放的能量轉化為材料的內能(熱能),然後再使用人類已經很熟悉的方法,把熱能轉換成電能就是了。 本章尚未完結,請點擊下一頁繼續閱讀---->>>

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