恒星核聚变到铁元素就停了,比铁更重的元素是怎么产生的?

答案在于铁具有最高的比结合能。要理解比结合能,我们首先需要明白什么是结合能。结合能是指将原子核内的核子紧密束缚在一起所需的能量,反过来,如果要把这些核子分开,同样需要能量,这便是原子核的结合能。结合能并不代表元素原子核所含的能量,它仅仅表示分裂(裂变)或合并(聚变)原子核时所需吸收或释放的能量。...

国外学者探索非钨的核聚变反应堆面向等离子体材料

最终,研究人员确定了21种最有前景的材料,并应用密度泛函理论(DFT)工作流程计算了这些材料的两个关键性质:表面结合能和氢间隙形成能,这两个指标分别衡量了从表面提取原子的难易程度以及晶体结构中的氚溶解度,是衡量材料是否适合作为核聚变反应堆面向等离子体材料的重要指标。在最终排名中,除了钨及其碳化物(碳化钨,WC...

恒星核聚变到铁元素就停了,那么更重的元素是怎么来的?

原子核内的核子数量(不论是质子还是中子)越多,其结合能就越高。比结合能,即结合能除以核子数,也即是所谓的平均结合能。我们可以将结合能与比结合能的关系类比为GDP与人均GDP。就像一个国家的GDP再高,关键还要看人均GDP一样,核聚变的关键也在于比结合能,而非结合能。铁之所以具有最高的比结合能,是因为它...

可控核聚变产业专题报告:序章,聚变梦想,低碳未来

可控核聚变以氢为原料,原因在于氢的比结合能最小,核内质子、中子结合得最不牢固,越容易与其他原子核结合。氢的同位素有氕H、氘D、氚T,在众多组合中,氘氚聚变(DT聚变)反应截面最大,能够发生反应的范围最大,所需促使原子核结合的外力(加热、加压)最小,反应难度最小,因此是目前最为主流的技术路线。

行业前瞻 | MIT实现核聚变创世纪突破 AI时代终极能源大门打开

传统核能是基于核裂变。核裂变类似二细胞分裂,在核裂变中,一个原子会分裂成更小的粒子,并放出原子核的结合能。这种能量将会以热能和辐射的形式释放,其中热能被用来将水加热成蒸汽,从而使涡轮机转动并驱动发电机发电。核聚变则是通过两个较轻的原子核聚合成一个较重的原子核,并释放巨大能量的过程。核聚变反应堆通...

人类有可能炸掉月亮吗?需要多少颗核弹?

要让硅发生聚变,已经需要达到30亿度的超高温(www.e993.com)2024年11月27日。而温度超过60亿度,足以引起超新星爆发。铁核吸热聚变,生成更重的元素。点燃氢弹比起掌握可控氢聚变来说,明显后者的难度远远高于前者。那么点燃重核,比起可控重核聚变,也会是后者的难度更高。其实,哪怕现实中,CERN的大型强子对撞机,甚至短暂创造过10万亿度的夸克...

核电行业深度报告:核裂变,从原型堆到第四代的征程

我国核能发展近中期目标是优化自主第三代核电技术;中长期目标是开发以钠冷快堆为主的第四代核能系统,积极开发模块化小堆、开拓核能供热和核动力等利用领域;长远目标则是发展核聚变技术。目标到2030年,以耐事故燃料为代表的核安全技术研究取得突破、全面实现消除大规模放射性释放,提升核电竞争力;实现压水堆闭...

我们距离“人造太阳”,还有多远?-虎嗅网

可控核聚变以氢为原料,原因在于氢的比结合能最小,核内质子、中子结合得最不牢固,越容易与其他原子核结合。氢的同位素有氕H、氘D、氚T,在众多组合中,氘氚聚变(DT聚变)反应截面最大,能够发生反应的范围最大,所需促使原子核结合的外力(加热、加压)最小,反应难度最小,因此是目前最为主流的技术路线。

浅谈工程物理_澎湃号·媒体_澎湃新闻-The Paper

在图1中,虽然比结合能与核子数变化不大,但仍然可以看到原子序数处于中间铁元素附近的核素比结合能最大,即最稳定,而从两端的核素向中间的核反应过程,都伴随结合能的释放,分别被称为核裂变反应和核聚变反应。其中,核裂变指较重的原子核产生两个重量相当的原子核,而核聚变反应指两个较轻的原子核聚合成一个结合...

为什么核聚变的氢弹比核裂变的原子弹威力大成百上千倍?

原子弹利用的是裂变能量,当重核分裂成两个质量相近的核时,他们的平均结合能会增加大约1MeV,对于铀235来讲,每个U裂变释放200MeV的能量。但对铀来讲,必须达到自持的链式反应,才能大规模的利用能量,只有铀的体积大于“临界体积”,才能发生剧烈的链式反应。对于原子弹就是利用炸药把两块体积小于临界体积的铀挤压到...