
即熱核反應。在極高溫度下,輕元素的原子核産生極大的熱運動而互相碰撞,聚變為另外一種原子核的過程。參見“ 聚變 ”。
聚變反應,在現代漢語詞典及核物理學語境下,指兩個較輕的原子核在極高溫度和壓力條件下結合(聚合)成一個較重的原子核,并伴隨巨大能量釋放的核反應過程。其核心在于克服原子核間的靜電斥力(庫侖勢壘),實現核子的融合。
詳細解釋與科學内涵:
基礎定義與機制: 當輕元素(如氫的同位素氘和氚)的原子核在極端高溫高壓環境下(例如上億攝氏度)相互接近時,它們能夠克服帶正電質子間的強大排斥力,發生碰撞并結合。融合後形成的新原子核(如氦核)質量小于原先兩個原子核質量之和,根據愛因斯坦質能方程($E = mc$),損失的質量(質量虧損)轉化為巨大的能量釋放出來。這種能量主要以高能中子和光子的形式呈現。
與裂變的區别: 聚變反應與核裂變反應(重核分裂成較輕核)是核能的兩種主要形式。聚變利用的是輕核的結合能,而裂變利用的是重核的分裂能。聚變理論上單位質量燃料釋放的能量通常大于裂變。
能量來源與應用潛力: 聚變是太陽和恒星持續發光發熱的能量來源。在地球上實現可控核聚變被視為解決未來清潔、安全、幾乎無限能源的終極目标之一。其燃料(如海水中的氘)儲量豐富,反應産物放射性相對較低且半衰期短,具有顯著的環境和安全優勢。
技術挑戰: 實現可控聚變的主要挑戰在于創造并維持發生聚變所需的極端條件(高溫等離子體的約束與穩定性),以及實現能量淨輸出(産生的能量大于輸入的能量)。目前主要研究途徑包括磁約束(如托卡馬克裝置)和慣性約束。
權威參考來源:
聚變反應(核聚變)是輕原子核在極端條件下結合成較重原子核并釋放巨大能量的過程。以下是詳細解釋:
一、基本定義 聚變反應指兩個輕原子核(如氫同位素氘、氚)在超高溫(上億攝氏度)和高壓環境下,克服原子核間的庫侖斥力後發生融合,形成更重的原子核(如氦)。該過程伴隨質量虧損,根據愛因斯坦質能方程$E=mc$轉化為能量。
二、發生條件
三、典型示例 • 太陽内部:氫核聚變生成氦,持續釋放能量(質子-質子鍊反應) • 氫彈爆炸:利用核裂變産生的高溫觸發氘氚聚變 • 可控核聚變:目前處于實驗階段,如國際熱核聚變實驗堆(ITER)項目。
四、能量特性 單位質量燃料釋放能量是核裂變的4倍以上,且燃料氘在海水中儲量豐富(約45萬億噸),被視為未來清潔能源發展方向。
注:該詞在核物理領域特指核聚變現象,部分網絡釋義提到的"思想情感聚集爆發"屬于文學比喻,非科學定義。
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