核武器为什么会拥有如此巨大的威力,如果爆发核战争会怎样?

3.链式反应:新释放的中子会继续引发其他重原子核的裂变,形成指数级增长的反应。以1千克铀-235完全裂变为例,其释放的能量相当于2万吨TNT爆炸。什么是核聚变?核聚变是指两个轻原子核,例如氢的同位素氘和氚,在高温高压下结合形成一个更重的原子核,同时释放巨大的能量。这一过程也涉及结合能的变化。核聚变的关...

可控核聚变一旦实现,地球上的氚将会用完?地表含量仅有3.5公斤

反过来说,人类制造的核聚变反应,是通过一定的技术,有限度的模拟了那种反应。现在,要想掌握可控核聚变,除了要模拟核聚变的反应之外,还得要将其加以控制。难度指数直接提升了很多,这也是为什么研究起来旷日持久。回到核聚变反应本身上来,可利用的元素有氢、氚、氘、氦、锂等。在地球上,综合性更好,以及人类技术最...

火箭推进速度上限的估算

核聚变的能量要更高一点,其相应的比冲会更加可观。考虑聚变核反应:质量M为1千克核燃料,其中氘核、氚核等数目混合。这将生成200mol氦核,放出E=200×6×1023×17.6=2×1027MeV的能量,合3.2×1014J。这是裂变能量的4倍左右。同样假设20%的能量转换为喷射物的动能,比冲可以达到:这已经达到了光速的1/30。

原子核碰撞的过程——核反应

因此,只有用高速运动的原子核去撞击一个原子核了。国际上第一位对原子核研究进行变革的人是卢瑟福,1909年他利用放射性原子核210Po发射的α粒子轰击非常薄的金箔,发现了原子核。后来,在1919年,卢瑟福又利用α粒子轰击纯的氮气,不仅发现了质子,还产生了氧同位素17O,核反应式是14N+α→17O+质子。当然,17O的...

都是核聚变,为什么氢弹一下就爆炸了,而太阳可以燃烧百亿年?

太阳内核的核聚变过程,不同于氢弹的瞬间爆炸,而是一个缓慢且持续的质子-质子反应。在这一反应中,自由氢原子核(质子)逐渐转变为氦核。这一过程首先需要质子之间的相遇和融合,而这正是弱力发挥作用的舞台。在太阳内部,弱力使得质子有时能转变为中子,进而与另一个质子结合形成氘核。这一步骤虽然概率极低,但在太阳...

浅谈激光聚变

氘氚是最容易发生聚变反应的原子核(www.e993.com)2024年11月22日。一个氘核与一个氚核反应形成一个中子和一个4He原子核(α粒子),D+T→4He+n+17.60MeV。反应前后质量亏损为0.018894个原子质量单位,亏损的质量对应于17.6MeV的能量,转换为中子和α粒子的动能,也就是聚变放能。根据能量守恒和动量守恒,中子动能占聚变放能的4/5,α粒...

第一颗氢弹试爆前的未知原理试验,揭秘大公开!

氢弹试爆前的未知原理研究:为实现核能利用提供基础氢弹是一种核融合武器,其核心是利用氚、氘等核聚变材料进行核反应,释放出巨大的能量。然而,要实现氢弹的试爆并不是一件容易的事情,其中涉及到许多未知的物理原理。为了了解这些原理,科学家们进行了大量的理论推导和实验研究。为了实现核聚变反应,科学家们必须深入探...

方舟反应炉核聚变能走进现实吗?

图氘和氚的核聚变过程。图源|httpsllnl.gov/news/lab-researchers-gain-microscopic-understanding-nuclear-fusion缪子催化核聚变反应过程分为三步：首先，将一束缪子注入氘和氚的混合气体中，形成缪子氚原子。为何不形成缪子氘原子呢？这是因为氚的质量比氘大，对缪子的捕获力更强；第二步，由于缪...

美国的可控核聚变有重大突破?我觉得这事儿吹过了

一条是磁约束核聚变,做法是加热燃料,让氘和氚等在极高温下,完全电离为由原子核和自由电子组成的等离子体。再利用特殊磁场,将超高温的等离子体中约束在有限空间内,让它们进行螺线运动,进一步加热等离子体,直到产生核聚变反应。磁约束核聚变以托克马克装置为主,国际热核聚变实验反应堆(ITER)、我国的东方超环...

中国距核聚变发电还有6年?将开建全球最大脉冲驱动器,2028年发电

Z-FFR混合堆的另一个关键就是次临界反应堆,它以低含量铀-235为核燃料,混合大量铀-238(普通核反应堆中这个为核废料),轻水为传热、慢化介质并与压水堆技术结合的次临界反应堆。它的工作过程是这样的,氘氚聚变后的高能中子能量达14MeV,通过轻水减速后被铀-235捕获发生裂变,其裂变产生的2~3个“中能”中子被...