一、核聚变是可再生能源吗?
不是,核能是不可再生能源。
因为核燃料是矿产资源,属于不可再生资源。核能是通过核反应从原子核释放的能量,可通过三种核反应释放:
1、核裂变,较重的原子核分裂释放结核能。
2、核聚变,较轻的原子核聚合在一起释放结核能。
3、核衰变,原子核自发衰变过程中释放能量。
二、地热是核聚变吗?
不,地热能不是核聚变能源。地热能是指地球内部的热能资源,它来自于地球内部的热量和热能储存。地热能的主要来源是地球的热核心,其中包括地球的内部热量以及地壳中的地热能储存。
核聚变是一种核反应过程,其中轻元素(通常是氢)融合成较重的元素,释放出巨大的能量。核聚变通常发生在恒星内部,如太阳,它是太阳和其他恒星的主要能源来源。目前,核聚变技术在人类控制下的应用还处于研究和开发阶段,并没有成熟商业化。
因此,地热能和核聚变是两个不同的能源概念,它们来源和原理都不同。地热能是指地球内部的热能资源,而核聚变是指轻元素融合释放出的巨大能量。
三、核聚变是可控的吗?
不可控。
控制核聚变的速度和规模,以实现安全、持续、平稳的能量输出的核聚变反应。有激光约束核聚变、磁约束核聚变等形式。具有原料充足、经济性能优异、安全可靠、无环境污染等优势。因技术难度极高,尚处于实验阶段
聚变是将轻核(主要是氢的同位素氘和氚)加热到数亿度高温,使其聚合成较重的原子核,同时释放出巨大能量的过程,太阳的发光发热和氢弹爆炸就是这样的原理。目前,世界上许多国家包括中国,都在进行可控核聚变反应的研究。如全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST),是中国国家发改委批准立项的“九五”国家重大科技基础设施,拥有类似太阳的核聚变反应机制,因此该设施也被称为“人造太阳”。
四、钢铁侠是核聚变吗?
是可控核聚变。因为钢铁侠的能量来源是他胸口的“阿卡奇反应堆”,这是一种基于纳米技术的类核聚变反应,通过控制反应的速率来产生能量,因此是可控制的。此外,胸口反应堆还能自我修复和持续运行,为钢铁侠提供了强大的能源支持。另外,现实中目前的核聚变技术尚未实现可控制的反应,仍需耗费大量的能量来维持反应,因此钢铁侠胸口所用的技术仍属于科幻范畴。
五、哪些是核聚变?
核裂变和核聚变
核裂变是一个原子核分裂成几个原子核的变化。只有一些质量非常大的原子核像铀(yóu)、钍(tǔ)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,释放出巨大的能量称为原子核能,俗称原子能。1克铀235完全发生核裂变后放出的能量相当于燃烧2.5吨煤所产生的能量。
核聚变是指由质量小的原子,主要是指氘或氚,在一定条件下(如超高温和高压),发生原子核互相聚合作用,生成新的质量更重的原子核,并伴随着巨大的能量释放的一种核反应形式。原子核中蕴藏巨大的能量,原子核的变化(从一种原子核变化为另外一种原子核)往往伴随着能量的释放。如果是由重的原子核变化为轻的原子核,叫核裂变,如原子弹爆炸;如果是由轻的原子核变化为重的原子核,叫核聚变,如太阳发光发热的能量来源。
六、什么是核聚变?
聚变物理是研究原子核聚变的过程和原理以及触发机制的物理学分支;聚变能源是随着人类对清洁高效能源的追求的理想终极形态。聚变物理与聚变能源相辅相成,前者促进后者的发展,后者为前者提供研究的方向。
聚变物理是什么?核聚变又是什么?
聚变物理的出现与物理由宏观到微观的发展过程十分吻合,进入了原子的层面。聚变就是原子核(例如氘和氚)结合成较重原子核(例如氦)时放出巨大能量的的过程。人类目前对核聚变的研究只停留在不可控聚变的层面(氢弹的应用就是核聚变),可控核聚变还在研究当中。
聚变物理的质能方程
聚变可以分别为热核聚变和冷核聚变,热核聚变需要极高的温度或超高压,让核外电子摆脱原子核的束缚,让两个原子核能够互相吸引而碰撞到一起,发生原子核互相聚合作用,生成新的质量更重的原子核(如氦),中子虽然质量比较大,但是由于中子不带电,因此也能够在这个碰撞过程中逃离原子核的束缚而释放出来,大量电子和中子的释放所表现出来的就是巨大的能量释放。冷核聚变是相对于热核聚变提出的一个概念,一旦实现,能极大降低核聚变对外界环境和设备性能的苛刻要求,也能使聚变更安全。
聚变的过程
什么是聚变能源?能吃吗?
聚变能源就是聚变物理学的一个重要应用。聚变能源就是利用在适当的能提供聚变所需的条件的容器(如托卡马克)里发生聚变反应的原子因为质量亏损发出的能量推动汽轮机从而获得动能的新型能源。这可以说是人类理想能源的终极形态
因为其一地球上有无数的原子(氢原子的各种同位素),可以说一旦实现可控的核聚变,这种资源就取之不尽用之不竭了。
其二,核聚变不同于目前已经成熟的核裂变的方式,核裂变利用的是如铀235之类的放射性元素,裂变过程会残留许多核污染的废物,处理起来十分麻烦,一旦核电站出现事故,泄露的核污染是全人类的灾难,铀235等原料在地球的储量并不是很多,而且还受政治牵连。
受政治牵连的铀235
但核聚变过程同样释放巨大能量(比裂变大的多),而且反应过程中几乎不会产生放射性物质,终产物氦无毒无害,中间产物也没有辐射物,即使有极少量中子几乎也可以忽略不计,所以核聚变是零污染的。
说得这么好,核聚变目前应用了吗?核电站不就是聚变吗?
核电站用的原理是裂变,铀裂变在核电厂最常见,加热后铀原子放出2到4个中子,中子再去撞击其它原子,从而形成链式反应而自发裂变。因为人类掌握了并能创造出核裂变的条件。
但是其缺点还是明显的,就是尚未大范围可控,人们无法掌握这种反应,一旦反应温度低于临界值,反应即刻终止。核聚变所需的温度非常高,大约是太阳表面温度(1500万度,太阳内部的超高压为聚变提供了有力条件)的3到10倍。
人类目前能达到这种超高温条件的手段有两种:
激光束(利用超高功率的激光聚焦,得到超高温度,这个办法的难点就是对激光器要求非常高;目前人类实验室的强激光功率距离达到理想温度还有一定距离,而且使用一次后需要很长的时间间隔,才能产生第二次强激光,要实现连续的可控核聚变还行不通)。
粒子束(带电粒子(等离子体)在磁场中受洛伦兹力的作用而绕着磁力线运动,因而在与磁力线垂直的方向上就被约束住了。同时,等离子体也被电磁场加热,从而达到理想的温度。其中的代表装置就是磁约束装置:托卡马克)。这些技术手段要么尚未达到所需温度,要么价格昂贵,可控程度仅限于实验室范围,远远未达到商用水平。
极具未来科技感的托卡马克
核聚变是人类能源皇冠上的一颗明珠,要实现核聚变的完全可控,实现人类能源利用的最终安全高效,取之不尽用之不竭的理想,需要各种学科的共同合作(其中最重要的就是电磁学,聚变物理学还有工程学),需要众多物理学家的共同努力。只有这样,人类才能最终掌握核聚变的说明书,掌握它的奥秘钥匙。
往期专业文章:像粉丝们介绍一下我自己,我来自top2大学的工程物理系。
我是木有先生,关注我,给你更多专业科普知识。
七、地热能是核聚变吗?
地热能是核聚变。
地热能来自地球内部的熔岩,并以热能形式存在,这是地球的自身引力和核聚变引起的,不会减少,也不会消失。所以地热能是可再生资源。
八、核聚变是等离子放电吗?
是的,是等离子放电。
核聚变是指在高温高压环境中实现的轻核原子合并为重核原子,并释放出巨大能量的过程。目前所有的恒星都是通过核聚变产生能量,人类目前实现的核聚变是氢弹爆炸。
等离子是除了气体,液体,固体之外的第四形态,高温环境让物质分子电离,原子核和核外电子分离,电离的分子和原子达到一定比例就是等离子体。
九、可控核聚变是清洁能源吗?
可控核聚变是一种潜在的清洁能源。可控核聚变是通过将氢等轻元素加热到极高温度并施加强磁场来实现的。这种技术模拟了太阳内部的条件,使得氢原子核能够融合成氦,释放出巨大的能量。与传统核裂变不同,核聚变过程中不会产生长寿命的放射性废物,且燃料可广泛获取。然而,目前可控核聚变技术仍处于研发阶段,尚未实现可持续且经济有效的能源产出。因此,虽然可控核聚变有潜力成为清洁能源,但目前还需要进一步的研究和发展。
十、核聚变是化学反应吗?
不是
化学变化的最小单位是原子 化学变化的实质是原子的重新组合,他超过了化学变化的范围。 没有生成其他物质的变化就是物理变化 ,同时又生成了新物质,而核聚变是原子核内部的变化。
按照中学生的程度回答一下:
1:核聚变和核裂变一般归于物理反应
2:从化学角度来看,核聚变和核裂变产生了新元素,而化学反应的化学方程式两边是不涉及元素变化的
3:你这问题应该难不住你那化学老师?所以,如果描述真实的话,我很难理解你那老师的反应
但是:
更进一步,其实因为物理和化学本来就没有严格的区分的。
例如说所有课本和科普资料都说发现了原子构造,并且创立了源自物理学的卢瑟福是物理学家。但是他因为发现了原子构造,却被授予了诺贝尔化学奖,连他本人在获知此事后都拿来开玩笑了。
其实这种交叉学科边缘,本来就是不清晰的,例如说物理化学、计算化学、生物化学、分子生物学……
所以,虽然我们对各学科一般都有一个大概的定义,但是严谨的无懈可击的关于“物理”、“化学”、“生物学”定义,其实是完全没必要的。