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核裂變和核聚變誰更清潔(為什么核聚變比核裂變更為安全清潔)

核裂變和核聚變誰更清潔(為什么核聚變比核裂變更為安全清潔)

核裂變和核聚變,是人類使用核能的兩種方式,目前的核電站,都是使用核裂變技術(shù)進(jìn)行發(fā)電。

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核裂變技術(shù),也就是將重的原子核,分裂成兩個(gè)或多個(gè)質(zhì)量更小的原子,這個(gè)過程就會(huì)釋放出能量。

核電站使用的往往是鈾裂變,利用中子撞擊鈾原子,讓鈾原子釋放出中子,進(jìn)而撞擊到其他原子,從而形成連鎖反應(yīng),釋放出巨大的能量。

核裂變和核聚變誰更清潔(為什么核聚變比核裂變更為安全清潔)

核裂變技術(shù)和核聚變技術(shù):

核裂變和核聚變是兩個(gè)相反的技術(shù),核裂變是由重的原子裂變成質(zhì)量更小的原子,而核聚變,則是由質(zhì)量較小的原子,聚合成更重的原子,隨著原子核的變化,能量也會(huì)隨之釋放。

核裂變技術(shù)的可控性更加簡單,由于高質(zhì)量元素本身帶有半衰期,核電站只需要適當(dāng)施加外力,就可以逐漸形成核裂變,從而產(chǎn)生能量,核電站也已經(jīng)普及到很多地方。

但是核裂變技術(shù),需要使用較重的原子作為燃料,這些燃料往往帶有放射性,因此核電站雖然可以產(chǎn)生巨大的能量,燃料堆卻存在巨大的風(fēng)險(xiǎn)。

核聚變技術(shù),同樣可以產(chǎn)生巨大的能量,但是核聚變需要超高溫、超高壓的狀態(tài)才能產(chǎn)生,雖然中國、韓國等國家的核聚變實(shí)驗(yàn)都取得了突破,但是目前人類尚未實(shí)現(xiàn)可控核聚變。

核聚變需要的燃料是氫或者其他輕核,這在地球上是取之不盡用之不竭的資源,使用海水,就可以為核聚變提供充足的能源。

但是核聚變需要巨大的壓力和超高的溫度才能實(shí)現(xiàn),太陽本身具有較大的壓力,內(nèi)部溫度較高,因此可以直接產(chǎn)生氫氦核聚變,核聚變技術(shù)也就是模仿太陽內(nèi)部的核能反應(yīng),因此核聚變技術(shù)也被稱為“人造太陽”。

核聚變反應(yīng)運(yùn)行時(shí)間,進(jìn)入20秒:

可控核聚變,是人類尋找清潔能源的重要方式,但是在地球上,很難創(chuàng)造出類似太陽的內(nèi)部高壓,因此科學(xué)家只能通過提升溫度,實(shí)現(xiàn)超高溫,實(shí)現(xiàn)核聚變反應(yīng)。

核聚變目前的反應(yīng)溫度,基本控制在1億攝氏度,如此高的溫度,無法利用物體承載,因此核聚變反應(yīng),都是利用等離子體進(jìn)行實(shí)驗(yàn),利用磁場進(jìn)行約束。

中國東方超環(huán),一直是核聚變反應(yīng)的重要領(lǐng)軍者,1億攝氏度的10秒運(yùn)行時(shí)間,長期保持著世界紀(jì)錄,但是在2021年末,韓國核聚變研究中心宣布,韓國等離子體1億攝氏度運(yùn)行了20秒,從而打破了紀(jì)錄。

雖然核聚變反應(yīng)的時(shí)間一直在不斷增加,但是想要實(shí)現(xiàn)可控核聚變,依舊缺少關(guān)鍵性的突破。

如果未來人類能夠?qū)崿F(xiàn)可控核聚變,就可以逐漸擺脫對化石燃料的依賴,核聚變的燃料十分清潔,也只會(huì)產(chǎn)出更重的元素。

太陽的核聚變反應(yīng),最多會(huì)產(chǎn)生鐵元素,人類的人造太陽,也可以適可而止,從而實(shí)現(xiàn)全過程都非常清潔的巨大能源站。

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總結(jié):

核裂變技術(shù)是我們經(jīng)常聽到的核電站技術(shù),通過核裂變,釋放出巨大的能量,但核裂變的燃料,具有較強(qiáng)的放射性。

核聚變技術(shù),則是目前正在研究的“人造太陽”,模仿太陽的反應(yīng),為人類提供清潔、充足的能源。

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