核聚變介紹 核聚變的應用

核聚變，又稱核融合、融合反應、聚變反應或熱核反應，即兩個較輕的核結合而形成一個較重的核和一個極輕的核（或粒子）的一種核反應形式。

核聚變介紹

核聚變，又稱核融合、融合反應、聚變反應或熱核反應，即兩個較輕的核結合而形成一個較重的核和一個極輕的核（或粒子）的一種核反應形式。質量小的原子，主要是指氘，在一定條件下（如超高溫和高壓），能讓核外電子擺脫原子核的束縛，兩個原子核能夠互相吸引而碰撞到一起，發生原子核互相聚合作用，生成新的質量更重的原子核（如氦），中子雖然質量比較大，但是由于中子不帶電，因此也能夠在這個碰撞過程中逃離原子核的束縛而釋放出來，大量電子和中子的釋放所表現出來的就是巨大的能量釋放

人類已經可以實現不受控制的核聚變，即氫彈的爆炸。而目前，科學家正在努力研究可控核聚變，核聚變可能成為未來的能量來源。

核聚變的應用

1、能源生產?：核聚變被認為是未來清潔能源的潛在候選者之一。與核裂變不同，核聚變不會產生有害的廢料和溫室氣體排放，因此被認為是更加可持續和安全的能源形式。

2、科學研究?：核聚變可用于研究恒星和其他天體的內部工作機制，了解物質在極端條件下的行為和性質。

3、醫療?：核聚變可用于產生高質量的醫用同位素，這些同位素可用于診斷和治療各種疾病。

4、國防?：核聚變可用于生產高能射線和高能粒子，這些物質可用于生產先進的武器和爆炸裝置。

核聚變類型

熱核聚變

如果要進行熱核聚變反應，首先就必須提高物質的溫度（幾百萬度以上的高溫），使原子核和電子分開，處于這種狀態的物質稱為等離子體。核力是一種非常強大的力量，但其力量所及的范圍僅止于10^-15米左右，當質子和中子互相接近至此范圍時，核力就會發揮作用，因而發生核聚變反應。

冷核聚變

冷核聚變是指常溫、常壓下發生的核聚變反應的假說。冷核聚變不同于恒星內部、熱核武器和實驗性聚變反應堆中高溫、高壓的“熱”核聚變，也不包括常溫的μ子催化聚變。目前，并不存在被主流物理學共識接受的冷核聚變理論或現象。

核聚變的原理

核聚變，即氫原子核（例如氘和氚）結合成較重原子核（例如氦），放出巨大能量。因為化學是在分子、原子層次上研究物質性質，組成，結構與變化規律的科學，而核聚變是發生在原子核層面上的，所以核聚變不屬于化學變化。

原子核中蘊藏巨大的能量，原子核的質量的變化（從一種原子核變化為另外一種原子核）往往伴隨著能量的釋放或吸收（質能方程）。核聚變是核裂變相反的核反應形式，并且從理論上來說，核聚變反應會終止于鐵（Fe），因為鐵的原子核最為穩定。