深层解读太阳核聚变,其中隐藏着很多奥秘!

除了质量最大的恒星之外,太阳内部的运作原理是将常见的质子,亦即氢原子核,熔合成氦-4,在过程中释放能量。你可能会困惑,质子转变为氦-4,损失了质量,为何如此?请见下图:实际上,只有当产物(氦-4)的质量小于反应物的质量时,聚变过程才释放能量。尽管氦-4由两个质子和两个中子构成,但这些结合的原子核整体质量更...

恒星核聚变到铁就停了,那些比铁更重的元素是怎么产生的?

核聚变产生的能量对外界形成压力,与恒星本身的引力达到平衡,恒星才能保持稳定。从氢开始,引力的压缩作用使得恒星内部形成高温,满足了开始聚变的条件。核心首先吸收能量,然后通过聚变释放更大的能量,这些能量进一步为下一轮的聚变提供动力,如此循环。但当铁聚变在恒星内部发生时,不仅不会释放能量,还会迅速消耗恒星的能量...

核聚变产能的未来之路:法国ITER与等离子约束新进展

核聚变有望成为未来的又一绿色能源,既不会产生温室气体,也不会产生长寿命裂变产物或高放射性元素。位于法国的国际热核聚变实验反应堆(ITER)是一项长期跨国合作科研项目,共有34个国家参与,但至少要到2027年其中的等离子体才能达到聚变反应的条件。ITER所使用的装置称为托卡马克(tokamak),能产生强磁场,并以极高温度...

仿星器让核聚变商业化更简单?美国公司发展新型仿星器聚变反应堆

仿星器有几个关键优势,例如提高反应装置的稳定性,保持其内部的超热气体足够稳定。对于未来的核聚变发电厂来说,仿星器理论上可以一直运行,而托卡马克则必须定期停下来重置磁线圈。从产业化进展来看,以仿星器作为核聚变反应堆的公司,包括:法国的RenaissanceFusion、美国的TypeOneEnergy、TheaEnergy和德国的P...

世界最大核聚变反应堆投入运行,人类离找到未来能源还有多远?

12月初,世界上最大的核聚变实验反应堆在日本那珂举行了落成典礼。虽然核聚变技术尚处于起步阶段,但被一些人称为人类未来能源需求的答案。该反应堆名为JT-60SA,是日本与欧盟的一个联合项目。JT-60SA反应堆的目标是研究核聚变作为一种安全、大规模、无碳的净能源的可行性,即产生的能量大于生产能量。在此之前,美国...

全球最大实验性核聚变反应堆开始运行—新闻—科学网

全球最大实验性核聚变反应堆开始运行(图片来源:NATIONALINSTITUTESFORQUANTUMSCIENCEANDTECHNOLOGY)12月1日,欧洲聚变能组织(F4E)发布消息称,欧洲和日本共同建造和运营的核聚变反应堆JT-60SA正式投入运行(www.e993.com)2024年11月22日。该反应堆为托卡马克装置,始于2007年,于2020年完成组装,并于今年10月23日点火成功。该装置位于日本量子...

英媒:中国争当核聚变领域世界引领者

英国帝国理工学院等离子体物理学家亚斯明·安德鲁表示:“中国正在采取战略方针来投资和发展其聚变能源项目,并着眼于在全球范围建立长期领导地位。”自上世纪50年代以来,科学家们一直在研究聚变反应堆,其原理是将两个氢原子核合并成一个更大的氦原子核。然而,到目前为止,研究人员还无法让核聚变反应持续足够长的时间,以...

美国可控核聚变成功了?中国有那样的技术吗?激光核聚变厉害在哪

想象一下,一个没有核废料困扰,也不会加剧温室效应的能源时代,激光核聚变无疑是通向这一乌托邦式未来的钥匙。然而,通往这一理想状态的道路并不平坦。激光核聚变面临的技术挑战极为复杂,比如如何精确控制激光的能量和聚焦,如何在极端条件下稳定地维持聚变反应,以及如何经济有效地进行大规模商业化应用,每一个都是科研...

我们离可控核聚变还有多远?

全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)是国家发改委批准立项的“九五”国家重大科技基础设施,拥有类似太阳的核聚变反应机制,因此该设施也被称为“人造太阳”。其运行原理就是在装置的真空室内加入少量氢的同位素氘或氚,通过类似变压器的原理使其产生等离子体,然后提高其密度、温度使其发生聚变反应,反应过程中会产生巨大的...

核聚变项目疯狂吸金,商业化进程加快

在去年年末,美国利用NIF在可控核聚变实验中首次实现了“净能量增益”,即聚变反应输出的能量大于输入的能量。进一步促进了核聚变作为能源应用的发展。欧盟在近期也取得了里程碑式的进展。除了去年德国的Wendelstein7-X实现破世界纪录的高能量周转外,近期英国的能源技术初创公司FirstLightFusion也取得了突破性进展,其...