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美国男孩造出小型核聚变器?啥是核聚变?

  据福克斯新闻20日报道,美国田纳西州一名14岁男孩Jackson成功在家中打融合实验的小型聚变反应,成功结合2个氘原子、释一颗中子。报道称他在网上购买零件,或自己改装,经一年时间打反应。美媒称,他可能打破了全球最年轻科学家Taylor Wilson的纪录,是年纪最小的完成制作了聚变反应的“科学家”。




这是一种核反应的形式。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。核聚变是核裂变相反的核反应形式。

科学家正在努力研究可控核聚变,核聚变可能成为未来的能量来源。核聚变燃料可来源于海水和一些轻核,所以核聚变燃料是无穷无尽的。 ​人类已经可以实现不受控制的核聚变,如氢弹的爆炸如何实现可控核聚变,目前还是人类需要解决头等大问题

由于核聚变的温度高达千万度以上,在这样的状态下,所有原子成为等离子态,而且核聚变条件除了高温,还要使等离子体的密度足够大,维持时间足够长,这样才能发生自持的核聚变反应。这样只有太阳这样的恒星才具备这样的天然条件,不断释放出巨额的光和热量。恒星依靠自身巨大的质量和引力能够束缚等离子体,在高温下持续的核聚变。

人工可控核聚变的困难在于如何实现对高温等离子体的束缚,地球上当然无法具有恒星那样足够大的引力来约束高温等离子体。目前研究可控聚变的有效途径是磁约束和激光惯性约束等方案,国际和国内都启动了多项可控热核聚变实验堆的研究,尽管对核聚变过程的研究进行了数十年,但目前对还具有很大的技术挑战,乐观估计,离商业应用还要几十年的时间。

目前,美国、欧洲、中国都是大力投入,共同发展的,美国的国家点火计划和中国的小太阳计划,现在的技术进展的方向是对的,这是可控核聚变最大的进展。

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