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核聚变不可控为什么有氢弹(氢弹是不可控核聚变一下就炸没了)

核聚变不可控为什么有氢弹(氢弹是不可控核聚变一下就炸没了)太阳中心压力有3000亿个大气压,温度达到1500万摄氏度。所以引发太阳中心核聚变得不是温度,而是压力。这个压力就是太阳核聚变的约束力,太阳的这种核聚变实际上是重力场约束下进行的核聚变,也是引力约束核聚变。可是太阳怎么没有像氢弹一样的发生爆炸,一下子就毁灭了呢?这是因为太阳的核聚变是在引力约束下进行的,实质上它是可控核聚变。这个核聚变的可控性设置为100亿年,现在已经进行了约50亿年,还有50亿年其中心核聚变所需的燃料就会燃烧殆尽,不足以维持核聚变继续进行,太阳就面临着寿终正寝。人类现在正在研究可控核聚变的利用,并且已经取得了长足的进展,但距离真正商业化运行还有很大距离。现在科学界进行可控核聚变的实验装置,采取的主要是磁约束,采用的设施一般使用托卡马克、仿星器、磁镜、反向场、球环形等等装置。目前能够达到的核聚变可控放电时间最高纪录才100多秒钟。正是这个核聚变释放的巨大能量,才维持着太阳不

核聚变不可控为什么有氢弹(氢弹是不可控核聚变一下就炸没了)(1)

核聚变是两个或更多个较轻的原子核融合成一个更重原子核的过程,是在特别的高压高温下才能进行的一种原子级别的物理变化。

在核聚变过程中,会有大量的中子和电子在原子核的碰撞中逃离束缚,从而释放出巨大的能量,是能量控制和使用的更高层次。

核聚变有不可控核聚变和可控核聚变,现在人类已经能够制造和掌握不可控核聚变的应用,比如氢弹。氢弹就是核聚变的瞬间释放,释放完了就完了,不具有可持续性缓慢释放以使人类得到更充分利用的能量。

可控核聚变就是让这种聚变在约束机制下,缓慢持续的释放能量,这样才能用于发电和驱动,造福人类。所以,要使核聚变这个能源真正发挥巨大作用,就要把它约束起来,让它按照人类的要求持续缓慢的释放。

核聚变不可控为什么有氢弹(氢弹是不可控核聚变一下就炸没了)(2)

核聚变的条件要求很高,需要巨大压力或者很高温度。在地球上无法取得像太阳中心那么巨大的压力,只能制造高温。这个高温就是要达到1亿度以上。

这么高的温度用什么容器来盛装呢?也就是说怎么来约束呢?经过研究,有几种核聚变的约束方式,概括起来就是:重力场约束、惯性约束、磁约束。

人类现在正在研究可控核聚变的利用,并且已经取得了长足的进展,但距离真正商业化运行还有很大距离。

现在科学界进行可控核聚变的实验装置,采取的主要是磁约束,采用的设施一般使用托卡马克、仿星器、磁镜、反向场、球环形等等装置。目前能够达到的核聚变可控放电时间最高纪录才100多秒钟。

核聚变不可控为什么有氢弹(氢弹是不可控核聚变一下就炸没了)(3)

太阳是银河系里的一颗普通恒星,和所有恒星一样,其核心区每时每刻都在发生着剧烈的核聚变。这种核聚变实际上是受控核聚变。

正是这个核聚变释放的巨大能量,才维持着太阳不断的散发出巨大的光和热,洒向太阳系的广袤太空中,我们地球也得到了这些光和热的22亿分之一。

可是太阳怎么没有像氢弹一样的发生爆炸,一下子就毁灭了呢?这是因为太阳的核聚变是在引力约束下进行的,实质上它是可控核聚变。这个核聚变的可控性设置为100亿年,现在已经进行了约50亿年,还有50亿年其中心核聚变所需的燃料就会燃烧殆尽,不足以维持核聚变继续进行,太阳就面临着寿终正寝。

太阳中心压力有3000亿个大气压,温度达到1500万摄氏度。所以引发太阳中心核聚变得不是温度,而是压力。这个压力就是太阳核聚变的约束力,太阳的这种核聚变实际上是重力场约束下进行的核聚变,也是引力约束核聚变。

核聚变不可控为什么有氢弹(氢弹是不可控核聚变一下就炸没了)(4)

太阳的引力形成的巨大压力(重力场)与核聚变形成的膨胀力张力形成了一个平衡状态,使太阳的核聚变能量得以长时期缓慢的释放。

在太阳3000亿个大气压的高压下,太阳核心的氢原子电子被驱离了,成了自由电子,氢原子核发生了碰撞核融合,形成了4个氢核融合为1个氦核的核聚变反应,每秒钟有6亿吨的氢转化为5.96亿吨的氦,其逃逸的电子中子释放出了400万吨物质的巨大能量,每秒钟以光和热的形式释放出3.8×10^26 J,相当于28600亿亿兆瓦的能量。

地球每秒钟可以接收到太阳能量为1.740×10^17J,约相当于4000万吨TNT炸药的威力,也就是每秒钟爆炸约3000多颗广岛原子弹的能量,或1000万座三峡大坝的发电量。

太阳的直径有139.2万公里,这个巨大的球在巨大的自身引力作用下,有着向中心不断坍缩的巨大引力压力或重力,核聚变产生了巨大的膨胀张力,抵消了太阳向心的引力重力压力,维持了一种平衡状态。这种状态就是恒星的主序星阶段,像太阳这样质量的黄矮星主序星寿命有100亿年。

核聚变不可控为什么有氢弹(氢弹是不可控核聚变一下就炸没了)(5)

在太阳100亿年寿命中,太阳中心核聚变都是在这种重力场约束状态下进行的,这种平衡会在重力和膨胀力的交替互抵中取得。

当引力加大时,核心的密度和温度增高,加快核子碰撞速率,从而增加整体核聚变反应速率,导致膨胀力加大,抵御住了太阳重力压力;当中心膨胀过快,密度温度下降,核子碰撞概率和速率减小,核反应速率降低,重力又呈现出挤压核心状态,促使它的反应加剧加快。如此循环往复,取得平衡。这个平衡的结果就是每秒钟大致消耗3.7×10^38个氢原子核,这种最优速率将还要维持50亿年。

当中心的氢燃烧殆尽后,再也没有核聚变的膨胀力抵消太阳巨大的重力压力,平衡被打破,坍缩的趋势形成,太阳最终在巨大的重力作用下压缩为一个致密的只有地球大小的白矮星。而其外围剩余大量的氢氦等元素,由于中心引力不足膨胀为一个红巨星,渐渐消散到太空,成为新的次生星云。

这就是太阳核聚变的原理以及太阳最终的归宿。当然地球随着太阳的毁灭,也会终结,这个终结方式有多种,不在本文讨论之列。人类的命运在这个时候之前早就决定了,要么在距今10亿年内灭亡了,要么早就离开太阳系了。

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