聚變反應(yīng)的反應(yīng)堆是不可能的,直到有人搞清楚了核聚變和裂變。核聚變反應(yīng)堆安全嗎?反應(yīng)堆是可控的,與核聚變武器不同,核聚變武器是不可控的,核聚變反應(yīng)堆尚未實(shí)現(xiàn),核潛艇的核反應(yīng)堆是核聚變還是核裂變?科學(xué)家利用核聚變反應(yīng)堆開(kāi)發(fā)航天隔熱材料。目前國(guó)際上核聚變反應(yīng)堆處于實(shí)驗(yàn)階段。
現(xiàn)代2019核反應(yīng)堆包括輕水反應(yīng)堆、重水反應(yīng)堆和石墨反應(yīng)堆。切爾諾貝利的石墨反應(yīng)堆技術(shù)還在使用,但已經(jīng)不是原來(lái)的技術(shù)了;現(xiàn)代反應(yīng)堆是壓水堆,也就是重水堆;重水反應(yīng)堆比石墨反應(yīng)堆更安全;石墨反應(yīng)器的芯棒較長(zhǎng);為了防止放射性物質(zhì)泄漏,兩個(gè)尖端要放石墨;現(xiàn)代反應(yīng)堆的核心是一個(gè)長(zhǎng)方體。核反應(yīng)堆有很多種類(lèi)型,可以根據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分類(lèi)。
目前商用的反應(yīng)堆都是基于核裂變的,核聚變反應(yīng)堆還在實(shí)驗(yàn)階段。核裂變反應(yīng)堆可以根據(jù)慢化劑、冷卻劑、中子速度、用途等因素進(jìn)行細(xì)分。常見(jiàn)的核裂變反應(yīng)堆如下:PWR:用輕水(普通水)作為慢化劑和冷卻劑,用高壓防止水沸騰,用蒸汽發(fā)生器產(chǎn)生的蒸汽帶動(dòng)渦輪發(fā)電。這是目前應(yīng)用最廣泛的反應(yīng)堆類(lèi)型,占全球商用反應(yīng)堆的60%以上。
有可能。因?yàn)槿祟?lèi)的科技還在進(jìn)步,我們應(yīng)該有一天可以把電影里的微縮核聚變反應(yīng)堆變成現(xiàn)實(shí)。其實(shí)很多電影里的微核聚變反應(yīng)堆是實(shí)現(xiàn)不了的,主要是反應(yīng)需要很多。有可能,因?yàn)楝F(xiàn)在美國(guó)已經(jīng)開(kāi)始研究這樣的微型核反應(yīng)堆,并且取得了一定的成果。看過(guò)漫威漫畫(huà)電影《鋼鐵俠》的人,可能都很向往那個(gè)無(wú)敵戰(zhàn)甲。不過(guò)微核聚變反應(yīng)堆駕甲可能不會(huì)太在意。
輕核結(jié)合成重核的過(guò)程就是核聚變。這個(gè)過(guò)程會(huì)釋放出巨大的能量。原則上,如果這種能量得到充分利用,就會(huì)產(chǎn)生源源不斷的動(dòng)力。為了捕捉那些上億度的高溫氣體,科學(xué)家們研發(fā)了托克馬克磁約束裝置。這是目前磁約束核聚變方向采用的主流方案,也是研究較多、發(fā)展較好的一種反應(yīng)堆。東方,中國(guó)的東方超級(jí)環(huán),就屬于這一類(lèi)。雖然這個(gè)過(guò)程聽(tīng)起來(lái)很簡(jiǎn)單,但是相關(guān)技術(shù)還是存在很多問(wèn)題。
3、科學(xué)家用 核聚變反應(yīng)堆開(kāi)發(fā)宇航隔熱材料目前世界上核聚變反應(yīng)堆處于實(shí)驗(yàn)階段。最近,研究人員利用聚變反應(yīng)堆內(nèi)部的高溫和等離子體模擬木星的大氣環(huán)境,從而測(cè)試航天器上使用的隔熱罩。1995年12月7日,美國(guó)宇航局的探測(cè)器進(jìn)入木星的大氣層,并立即開(kāi)始燃燒。這個(gè)探測(cè)器來(lái)自六個(gè)月前開(kāi)始繞軌道運(yùn)行的“伽利略”木星探測(cè)任務(wù)。深入木星的目標(biāo)是對(duì)太陽(yáng)系中最大的行星周?chē)臍浜秃みM(jìn)行采樣。
它有一個(gè)巨大的碳絕緣層,約占探測(cè)器總重量的50%。設(shè)計(jì)目的是通過(guò)探測(cè)器下降過(guò)程中的持續(xù)磨損來(lái)散熱??茖W(xué)家們?cè)诘厍蛏献屑?xì)模擬了這種被稱(chēng)為消融的受控過(guò)程,美國(guó)宇航局甚至為此建造了一個(gè)名為巨行星設(shè)施的特殊測(cè)試實(shí)驗(yàn)室。然而,當(dāng)探測(cè)器以接近每小時(shí)20萬(wàn)公里的速度穿過(guò)木星大氣層時(shí),摩擦力會(huì)將周?chē)目諝饧訜岬?.5萬(wàn)攝氏度。在這種高溫下,原子分裂成帶電粒子,產(chǎn)生一種叫做等離子體的熱等離子體。
4、怎么用超市里的東西造 核聚變反應(yīng)堆這似乎有點(diǎn)異想天開(kāi),可控核聚變目前是不可能實(shí)現(xiàn)的。如果有核裂變,就要提煉原料,是有條件的。聚變,用激光讓超市里的東西達(dá)到超高溫。不可能,沒(méi)有原料,沒(méi)有工具。是科幻嗎?(這是增殖反應(yīng)堆,方法來(lái)自90年代的美國(guó)朋友davidhahn。)中子源法1:離子感煙探測(cè)器的每個(gè)探頭都含有少量镅241(Am241),镅241會(huì)放出α粒子。
如果能得到鈹,就用鈹代替鋁箔,中子束會(huì)更強(qiáng)。注意鈹是劇毒的。方法二(似乎很難實(shí)現(xiàn)):鐳也能發(fā)射α粒子。將足夠多的手上涂有含鐳熒光涂料的鬧鐘拆開(kāi),將指針?lè)湃胨惺雇苛先芙庠谒?,將溶液放在?yáng)光下,讓水分蒸發(fā)得到含鐳的固體,將固體用鋁箔包裹,方法一,原理相同。
/Image-5/2樓還在研究核物理...我是研究核技術(shù)的,如果我能實(shí)現(xiàn)可控核聚變,我就無(wú)視諾貝爾獎(jiǎng)。這是核裂變。目前核聚變技術(shù)還不夠成熟,無(wú)法實(shí)用。核聚變反應(yīng)堆尚未實(shí)現(xiàn)。目前只實(shí)現(xiàn)了部分受控的核聚變反應(yīng)。離實(shí)際應(yīng)用還很遠(yuǎn)。我研究核物理中的核聚變。核潛艇上核反應(yīng)堆的原理是核裂變反應(yīng)。一般人類(lèi)能控制的核反應(yīng)堆和核電站都是利用核裂變的原理。核裂變的原理是鈾原子被加熱到非常高的溫度,然后鈾原子會(huì)分裂,同時(shí)釋放出中子。中子撞擊其他鈾原子分裂其他鈾原子,這是一個(gè)連續(xù)的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。
極少量的核裂變反應(yīng)就能提供潛艇上的全部能量,使?jié)撏д_\(yùn)行半年。核裂變的溫度極高,所以沉在水池里降溫。利用磁力和高溫核燃料將輸送核燃料的導(dǎo)管懸浮在管內(nèi)。核聚變定義為輕核融合產(chǎn)生較重核,同時(shí)釋放巨大能量的核反應(yīng)。因此,輕核需要能量來(lái)克服庫(kù)侖勢(shì)壘。當(dāng)這種能量來(lái)源于高溫?zé)徇\(yùn)動(dòng)時(shí),聚變反應(yīng)又稱(chēng)為“熱核反應(yīng)”。
5、 核聚變反應(yīng)堆安全嗎反應(yīng)堆是可控的。與核聚變武器不同,核聚變武器是不可控的。它仍處于實(shí)驗(yàn)室階段。如果工廠里的設(shè)備內(nèi)部壓力過(guò)高,也會(huì)引起爆炸。這是一個(gè)概率事件。核安全說(shuō)小概率事件基本不可能,但是日本和俄羅斯的裂變反應(yīng)堆也發(fā)生過(guò)兩次大事故。只能說(shuō)核聚變反應(yīng)堆會(huì)比一般工廠處理的更嚴(yán)謹(jǐn),會(huì)考慮更多的安全問(wèn)題,因此安全系數(shù)會(huì)更高。我認(rèn)為沒(méi)有什么是不可能的。
6、聚變反應(yīng)的反應(yīng)堆有些人是不可能理解核聚變和核裂變的。核裂變?cè)訌?,原子彈材料鈾或钚,利用高純礦石達(dá)到臨界質(zhì)量并發(fā)生連鎖反應(yīng),將鈾或钚裂解成其他元素釋放能量。核聚變氫彈,利用氫同位素在高溫下聚變,釋放中子并合成氦釋放能量。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),周期表中最上面的元素都是輕元素,最下面的元素都是重元素。輕元素聚合成重元素叫聚變,重元素衰變成輕元素叫裂變。想清楚了再說(shuō)吧。
核聚變的污染遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于核裂變。氫同位素是從海水中提取的,沒(méi)有放射性,可以說(shuō)這是清潔能源?,F(xiàn)在連高中生都能在可控核聚變中做出反應(yīng)堆,但前提是反應(yīng)時(shí)間有多長(zhǎng)?反應(yīng)溫度有多高?可以說(shuō)我一秒鐘做出了一個(gè)聚變堆,但是和發(fā)電級(jí)別的大型聚變堆比起來(lái),還是很小的,目前世界上沒(méi)有核聚變反應(yīng)堆發(fā)電,不是因?yàn)椴荒馨l(fā)電,而是不劃算。