托卡马克的等离子体由加入气体铀原子核裂变产生能量加热氘氚核聚变可行吗?

Question

如题所述

Answer 1

问题根本就不是热量，而是约束。
就算不用核弹，我们也有足够多的办法把离子体加热到几亿度的高温。但是温度是粒子动能的表现，要在粒子能量足够高的情况下还能将它们约束住，这才是难点。
在氢弹里是惯性约束，在恒星中是引力约束，托卡马克是电磁约束。但是氘氚原子核的电荷相同，质量却不一样，在同样的电磁场内连轨迹都会不一样，怎么把它们约束在一起才是最难的。
裂变只有一些质量非常大的原子核像铀(yóu)、钍(tǔ)和钚（bù）等才能发生核裂变。这些原子的原子核在吸收一个中子以后会分裂成两个或更多个质量较小的原子核，同时放出二个到三个中子和很大的能量，又能使别的原子核接着发生核裂变……，使过程持续进行下去，这种过程称作链式反应。原子核在发生核裂变时，释放出巨大的能量，这些能量被称为原子核能，俗称原子能。1千克铀-235的全部核的裂变将产生20,000兆瓦小时的能量，与燃烧至少2000吨煤释放的能量一样多，相当于一个20兆瓦的发电站运转1,000小时。
核裂变也可以在没有外来中子的情形下出现，这种核裂变称为自发裂变，是放射性衰变的一种，只存在于几种较重的同位素中。不过大部份的核裂变都是一种有中子撞击的核反应，反应物裂变为二个或多个较小的原子核。核反应是依中子撞击的机制所产生，不是依照自发裂变中，相对较固定的指数衰减及半衰期特性所控制。