人造太阳:为开发核聚变能源探路(走近大科学装置③)

根据物理学理论“劳森判据”,核聚变点火条件包括核聚变燃料的温度、密度和约束时间这三个要素。据等离子体所博士鄢容介绍,想实现聚变反应,首先要达到1亿摄氏度以上,使聚变燃料完全电离,并在保证等离子体密度的前提下,将高温等离子体维持相对足够长的时间,不泄露不逃逸,才可能释放出足够多的能量。托卡马克的高温物质,就...

为啥太阳能在太空中燃烧50亿年?科学家:眼前所见,并非是真的

核聚变要在高温高压的情况下才能发生,而燃烧只的条件几乎是我们随手就可以创造出来的。太阳核心温度高达1500万度,压力则相当于3000亿个大气压,这样的条件才能使得氢原子核克服其间的排斥力而结合。相比之下,燃烧只需要可燃物和氧化剂达到特定的燃点温度,就能发生反应。再者,核聚变的能量效率远远高于燃烧。核聚变的...

人类终极能源可控核聚变的商业化大门已打开丨黄金眼

实现核聚变必须满足三个苛刻条件:一是足够高的温度(T),使燃料变成超过1亿摄氏度的等离子体;二是一定的密度(n),这样两原子核发生碰撞的概率就大;三是一定的能量约束时间(TE),等离子体在有限的空间里被约束足够长时间;三者的乘积称为聚变三乘积。根据劳逊判据,只有聚变三乘积大于一定值,才能产生有效的聚变功率输出。

多次成功复制核聚变点火,意味着什么?

”潘传红介绍了核聚变反应发生的基本条件，“温度要达到1亿摄氏度以上。原子核密度要达到一定水平，不能太稀薄，还需要一个很好的能将能量约束的环境，不至于让高温环境很快地崩溃掉，这叫作能量约束时间。当密度、温度和能量约束时间3个参数的乘积层级达到某一个门槛值的时候，才会发生核聚变。”意义重大，还需提升...

让等离子体密度提升并保持稳定,核聚变反应关键技术障碍有望扫除

不过,DIII-D等离子体室的外半径仅1.6米,目前尚不清楚该方法是否适用于正在法国建设的半径为6.2米的下一代托卡马克装置——国际热核聚变实验堆。因为等离子体非常复杂,条件的微小变化会导致行为的巨大变化。研究人员表示,许多反应堆设计需要同时实现高约束和高密度,这是首次有实验实现这一点。这一成果向实用核聚变发...

掌控未来能源:可控核聚变稳态燃烧的探索

磁约束核聚变研究始于20世纪50年代,其通过磁场来约束处于极高温下的聚变燃料,将足够多的燃料在极端高温条件下约束足够长时间,由此实现核聚变反应,产生聚变能(www.e993.com)2024年11月22日。半个世纪以来,国际上探索了箍缩、磁镜、仿星器、球马克、托卡马克等众多磁约束核聚变路线,当前以托卡马克(图2)路线技术最为成熟。

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

这个过程确实很简单,但却有两个必不可少的条件:一个是高温,另一个是高压。这里就不说具体数值是多少了,只是和太阳做一个简单的比对。太阳就是在一刻不停进行着核聚变反应,它自身的温度和压力,都能达到所需的条件。因为太阳够大,内部的压力和温度都能达标。

核聚变的前景

聚变的先决条件实现可控核聚变的第一个挑战是点火,可以这么说:核聚变装置必须要使各类核燃料,即多种混合同位素,相互混合,并使原子核接触、聚变并释放出能量。这意味着字面上的“接触”:核聚变是一项接触运动,直到原子核正面相撞,反应才会开始。让这个问题变得棘手的是,每个原子核都含有带正电荷的质子,而正电荷相...

让等离子体密度提升并保持稳定——核聚变反应关键技术障碍有望扫除

不过,DIII-D等离子体室的外半径仅1.6米,目前尚不清楚该方法是否适用于正在法国建设的半径为6.2米的下一代托卡马克装置——国际热核聚变实验堆。因为等离子体非常复杂,条件的微小变化会导致行为的巨大变化。研究人员表示,许多反应堆设计需要同时实现高约束和高密度,这是首次有实验实现这一点。这一成果向实用核聚变发...

一文了解核聚变产能:期望与现实

当被强大的激光击中时,其温度高达300万摄氏度,导致燃料内爆,为核聚变创造条件。2022年12月5日,NIF实现了能量增益,传输到靶标的2.05兆焦耳激光能量产生了3.15兆焦耳的聚变能量,从靶标中释放出的能量比投入的能量多。此次成功“点火”,是核聚变技术的重大突破。