人類已知的核反應有三種形式,分別是核裂變、核聚變和核衰變。
其中,能為人類提供能量的是核裂變和核聚變,根據愛因斯坦的質能方程e=mc^2可知,隻要核反應前後有質量上的衰減,就說明釋放出了一定的能量。
所謂的核裂變,是通過重原子核分裂產生質量損失,從而產生能量的。
而核聚變則恰恰相反,是通過輕原子核聚合在一起,生成質量更重的原子核,並發生質量衰減,從而產生出能量的。
之所以核聚變比核裂變更勝一籌,不僅是因為核聚變釋放的能量更加巨大,更重要的是核聚變的原料可以從海水中提取,氘在地球的海水中藏量豐富,多達40萬億噸,如果全部用於聚變反應,釋放出的能量足夠人類使用幾百億年。
而常見的核裂變的反應原料——鈾235儲量稀少,而產生的核廢料更是會影響地質幾百年,因此無論是儲量還是清潔安全,核裂變都無法與核聚變相提並論。
因此,核聚變能源才是被無數人向往的一種無限的、清潔的、安全的新能源。
當然,核聚變並非單指氘氚聚變,隻要是元素周期表中比鐵小的元素,其實都可以發生核聚變,而人類選擇之所以隻選擇氚和氘作為聚變材料,是因為它們發生核聚變的條件最為簡單。
相比其他元素,氫的同位素氘和氚原子核都隻有一個質子,氚和氘之間發生聚變反應,隻需要克服兩個質子之間的排斥力就夠了,而其他元素則需要克服一堆質子之前的排斥力,難度不可同日而語。
如今既然確定了下一步攻克核聚變的路線,陳晨便返回了自己的辦公室,並找出了《極樂空間》位麵的核聚變反應堆技術。
不過看了幾眼,陳晨便皺了皺眉,他一直專攻的是醫學和生物學,雖然對核物理學有著略微的了解,但也僅限於表麵,最多隻是比普通人知道的多一些罷了。
於是,陳晨抬頭說道,“x,立即給我整理一份能迅速理解核物理學的文件出來。”
說著,他掏出一直口香糖鐵盒,輕輕打開,頓時一枚nzt-48便飛入口中。
接著陳晨的神色徒然一清。
而在同時,小x也迅速整理出了一份由淺到深,有關核物理學的資料,於是陳晨便一邊翻看著的小x提供的技術文件,一邊印證著《極樂空間》位麵的核反應堆的資料。
這一次,陳晨差不多就可以看懂了。
“沒有想到,《極樂空間》位麵所使用的核聚變反應堆技術竟然不止一種。”
陳晨笑了笑,翻開第二張圖紙,“慣性約束核聚變反應堆和磁約束核聚變反應堆嗎?真是不可思議……”
“其實地球聯邦各大洲區的主流也是這兩種啊。”
小x解釋道,“但是如果將這些技術細分出來,又可以分成多重分支,甚至網上還流傳著類似的笑話呢……”
“什麽笑話?”陳晨不禁問道。
“是把各種聚變類分支技術以粗細直觀的程度,劃分成dnd的九大陣營,每個陣營還有一個擬人的發言。”
小x解釋道,“比如說代表‘守序善良’的仿星器,擬人發言就是:吾心吾行平靜如星,所作所為皆屬穩態。”
“而中立善良的磁境,擬人發言是:已經沒有什麽磁值得去漏了,已經沒有什麽氦-3可以去燃燒了,因為我不做反應堆了!”
“還有混亂善良的托卡馬克:等離子電流我再告訴你一遍,你不要再搞事情了!”
“除此之外,還有代表守序中立的球形托卡馬克、代表絕對中立的場反位形約束托卡馬克,以及代表混亂中立的磁化靶聚變等等……”
越說到後麵,小x的語氣越是興奮起來,“而最搞笑的,則是代表混亂邪惡的激光聚變技術——它的擬人發言是:我tm射爆!”
“……”
陳晨愕然抬頭,“x,我沒聽錯吧,你竟然在ghs?”
“我、我沒有啊……”
小x頓時支支吾吾起來,“這算什麽搞黃色,人類才叫搞黃色,我可是智能生命呀……智能生命的事,能叫搞黃色嗎?我這是玩梗,玩得是核物理學的梗!”
陳晨搖了搖頭,沒有在這個問題上計較,隻是將小x越來越具有人性的變化記在心中,同時再次說道,“現在我基本已經懂了,為什麽核聚變的開發比之核裂變要難得多,其實還是因為兩種反應的物理規律不同。”
“核裂變的原子核質量較大,而且本身不穩定,所以隻要常溫常壓的環境就能實現裂變反應,而核聚變則不同,要克服原子核之間巨大的靜電排斥力,沒有足夠的能量或特殊環境去擊破這排斥力的臨界點,就無法把原子核融合在一起。”
“所以,關鍵還是需要創造出高壓、高溫的環境吧?”
“是的呢。”
小x回答道,“宇宙中最常見的核聚變反應就要數太陽了,uu看書wwukau 太陽因為自身質量的原因,可以令核心形成2000億個大氣壓的超高壓,再加上1500萬度的溫度,就可以把氫原子聚變成氦原子。”
“可是人類如果想在地球上實現這個同樣的核聚變的話,超高壓的條件是完全沒辦法達到的,所以人類現今的核聚變裝置都需要在高溫上下功夫,需要把核心溫度從太陽核心的1500萬度提升到一億度以上才行。”
“最簡單直接的方法是,用大量通電線圈沿著環圍出一個環形,令其產生出強大的磁場,形成磁約束核聚變反應堆,而這種能產生足夠強的環形磁場的裝置,就被稱作‘托克馬克裝置’。”
“而另一種慣性約束核聚變反應堆,則是把以毫克為單位的氘和氚的混合氣體裝入直徑幾毫米的小球,並從外界均勻射入激光束,球麵因吸收能量而向外蒸發,而受它的反作用,小球內氣體受擠壓而壓力升高,並伴隨著溫度的急劇升高,當溫度達到所需要的點火溫度時,小球內氣體便發生爆炸,並產生大量熱能!”
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其中,能為人類提供能量的是核裂變和核聚變,根據愛因斯坦的質能方程e=mc^2可知,隻要核反應前後有質量上的衰減,就說明釋放出了一定的能量。
所謂的核裂變,是通過重原子核分裂產生質量損失,從而產生能量的。
而核聚變則恰恰相反,是通過輕原子核聚合在一起,生成質量更重的原子核,並發生質量衰減,從而產生出能量的。
之所以核聚變比核裂變更勝一籌,不僅是因為核聚變釋放的能量更加巨大,更重要的是核聚變的原料可以從海水中提取,氘在地球的海水中藏量豐富,多達40萬億噸,如果全部用於聚變反應,釋放出的能量足夠人類使用幾百億年。
而常見的核裂變的反應原料——鈾235儲量稀少,而產生的核廢料更是會影響地質幾百年,因此無論是儲量還是清潔安全,核裂變都無法與核聚變相提並論。
因此,核聚變能源才是被無數人向往的一種無限的、清潔的、安全的新能源。
當然,核聚變並非單指氘氚聚變,隻要是元素周期表中比鐵小的元素,其實都可以發生核聚變,而人類選擇之所以隻選擇氚和氘作為聚變材料,是因為它們發生核聚變的條件最為簡單。
相比其他元素,氫的同位素氘和氚原子核都隻有一個質子,氚和氘之間發生聚變反應,隻需要克服兩個質子之間的排斥力就夠了,而其他元素則需要克服一堆質子之前的排斥力,難度不可同日而語。
如今既然確定了下一步攻克核聚變的路線,陳晨便返回了自己的辦公室,並找出了《極樂空間》位麵的核聚變反應堆技術。
不過看了幾眼,陳晨便皺了皺眉,他一直專攻的是醫學和生物學,雖然對核物理學有著略微的了解,但也僅限於表麵,最多隻是比普通人知道的多一些罷了。
於是,陳晨抬頭說道,“x,立即給我整理一份能迅速理解核物理學的文件出來。”
說著,他掏出一直口香糖鐵盒,輕輕打開,頓時一枚nzt-48便飛入口中。
接著陳晨的神色徒然一清。
而在同時,小x也迅速整理出了一份由淺到深,有關核物理學的資料,於是陳晨便一邊翻看著的小x提供的技術文件,一邊印證著《極樂空間》位麵的核反應堆的資料。
這一次,陳晨差不多就可以看懂了。
“沒有想到,《極樂空間》位麵所使用的核聚變反應堆技術竟然不止一種。”
陳晨笑了笑,翻開第二張圖紙,“慣性約束核聚變反應堆和磁約束核聚變反應堆嗎?真是不可思議……”
“其實地球聯邦各大洲區的主流也是這兩種啊。”
小x解釋道,“但是如果將這些技術細分出來,又可以分成多重分支,甚至網上還流傳著類似的笑話呢……”
“什麽笑話?”陳晨不禁問道。
“是把各種聚變類分支技術以粗細直觀的程度,劃分成dnd的九大陣營,每個陣營還有一個擬人的發言。”
小x解釋道,“比如說代表‘守序善良’的仿星器,擬人發言就是:吾心吾行平靜如星,所作所為皆屬穩態。”
“而中立善良的磁境,擬人發言是:已經沒有什麽磁值得去漏了,已經沒有什麽氦-3可以去燃燒了,因為我不做反應堆了!”
“還有混亂善良的托卡馬克:等離子電流我再告訴你一遍,你不要再搞事情了!”
“除此之外,還有代表守序中立的球形托卡馬克、代表絕對中立的場反位形約束托卡馬克,以及代表混亂中立的磁化靶聚變等等……”
越說到後麵,小x的語氣越是興奮起來,“而最搞笑的,則是代表混亂邪惡的激光聚變技術——它的擬人發言是:我tm射爆!”
“……”
陳晨愕然抬頭,“x,我沒聽錯吧,你竟然在ghs?”
“我、我沒有啊……”
小x頓時支支吾吾起來,“這算什麽搞黃色,人類才叫搞黃色,我可是智能生命呀……智能生命的事,能叫搞黃色嗎?我這是玩梗,玩得是核物理學的梗!”
陳晨搖了搖頭,沒有在這個問題上計較,隻是將小x越來越具有人性的變化記在心中,同時再次說道,“現在我基本已經懂了,為什麽核聚變的開發比之核裂變要難得多,其實還是因為兩種反應的物理規律不同。”
“核裂變的原子核質量較大,而且本身不穩定,所以隻要常溫常壓的環境就能實現裂變反應,而核聚變則不同,要克服原子核之間巨大的靜電排斥力,沒有足夠的能量或特殊環境去擊破這排斥力的臨界點,就無法把原子核融合在一起。”
“所以,關鍵還是需要創造出高壓、高溫的環境吧?”
“是的呢。”
小x回答道,“宇宙中最常見的核聚變反應就要數太陽了,uu看書wwukau 太陽因為自身質量的原因,可以令核心形成2000億個大氣壓的超高壓,再加上1500萬度的溫度,就可以把氫原子聚變成氦原子。”
“可是人類如果想在地球上實現這個同樣的核聚變的話,超高壓的條件是完全沒辦法達到的,所以人類現今的核聚變裝置都需要在高溫上下功夫,需要把核心溫度從太陽核心的1500萬度提升到一億度以上才行。”
“最簡單直接的方法是,用大量通電線圈沿著環圍出一個環形,令其產生出強大的磁場,形成磁約束核聚變反應堆,而這種能產生足夠強的環形磁場的裝置,就被稱作‘托克馬克裝置’。”
“而另一種慣性約束核聚變反應堆,則是把以毫克為單位的氘和氚的混合氣體裝入直徑幾毫米的小球,並從外界均勻射入激光束,球麵因吸收能量而向外蒸發,而受它的反作用,小球內氣體受擠壓而壓力升高,並伴隨著溫度的急劇升高,當溫度達到所需要的點火溫度時,小球內氣體便發生爆炸,並產生大量熱能!”
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