
【化】 thermonuclear fuel
ardent; caloric; craze; eager; fever; heat; hot; warm
【化】 heat
【医】 calor; cauma; febris; fever; fievre; heat; hyperthermia; hyperthermy
phlegmasia; phlegmonosis; pyreto-; pyro-; therm-; thermo-
【化】 nuclear fuel
热核燃料(thermonuclear fuel)是核聚变反应中用于释放能量的物质组合,其核心成分为氢同位素氘(D)和氚(T)。在受控热核反应条件下,氘原子核与氚原子核在极端高温(约1亿摄氏度)和高压环境中发生聚变,生成氦原子核并释放高能中子,此过程遵循爱因斯坦质能方程。
该燃料体系具有三重特性:
当前研究聚焦于燃料滞留控制与氚自持技术,德国马普等离子体研究所2024年实验实现0.8的氚增殖系数。燃料注入系统已发展出超声分子束、弹丸注入等多模态技术方案。
热核燃料是指用于核聚变反应的轻核材料,需在极高温度下触发反应。以下是详细解释:
定义与组成
热核燃料主要指氘(²H)和氚(³H)等同位素,它们属于轻核元素。这类材料在极端高温条件下发生核聚变,释放巨大能量。
反应原理
在高温(如氢弹内部)下,氘和氚的核外电子被剥离,形成等离子体状态。此时,原子核以高速碰撞并结合成氦核,同时释放中子及大量能量,此过程称为热核反应。
能量特性
相比核裂变燃料(如铀-235),热核燃料单位质量释放的能量更大。1千克氘聚变释放的能量约为铀-235裂变的3倍。
应用场景
目前主要用于氢弹(热核武器)。可控核聚变技术(如核电站)仍处于研究阶段,尚未实现大规模应用。
与裂变燃料的区别
裂变燃料依赖重核(铀、钚等)分裂释放能量,而热核燃料通过轻核聚变产生能量,反应条件更苛刻,但燃料储量更丰富(如海水含氘)。
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