核裂變和核聚變

核聚變，又稱核融合，是指由質量小的原子，比方說氘和氚，在一定條件下（如超高溫和高壓），發生原子核互相聚合作用，生成中子和氦-4，並伴隨著巨大的能量釋放的一種核反應形式。原子核中蘊藏巨大的能量。根據質能方程E=mc^2;，原子核之靜質量變化（質量虧損）造成能量的釋放。如果是由重的原子核變化為輕的原子核，稱為核裂變，如核子彈爆炸；如果是由較輕的原子核變化為較重的原子核，稱為核聚變，如恆星持續發光發熱的能量來源。

相比核裂變，核聚變的放射性污染等環境問題少很多。如氘和氚之核聚變反應，其原料可直接取自海水，來源幾乎取之不盡，因而是比較理想的能源取得方式。

基本介紹

• 中文名：核裂變和核聚變
• 又稱：核融合
• 質能方程：E=mc^2
• 核聚變：放射性污染等環境問題少很多
• 2005年：成功做出小型的核聚變
• 運行：近億度高溫條件下進行

發展

目前人類已經可以實現不受控制的核聚變，如氫彈的爆炸。但是要想能量可被人類有效利用，必須能夠合理的控制核聚變的速度和規模，實現持續、平穩的能量輸出；而觸發核聚變反應必須消耗能量，因此人工核聚變的能量與觸發核聚變的能量要到達一定的比例才能有經濟效應。科學家正努力研究如何控制核聚變，但是現在看來還有很長的路要走。目前主要的幾種可控制核聚變方式：超音波核聚變、雷射約束（慣性約束）核聚變、磁約束核聚變（托卡馬克）。

2005年，部分科學家相信已經成功做出巨型的核聚變，並且得到初步驗證。首個實驗核聚變發電站將選址中國。

核聚變

核裂變與核聚變

核聚變就是小質量的兩個原子核合成一個比較大的原子核，核裂變就是一個大質量的原子核分裂成兩個比較小的原子核，在這個變化過程中都會釋放出巨大的能量,前者釋放的能量更大。

世界上的每一種物質都處於不穩定狀態，有時會分裂或合成，變成另外的物質。物質無論是分裂或合成，都會產生能量。由兩個氫原子合為一個氦原子，就叫核聚變，太陽就是依此而釋放出巨大的能量。大家熟悉的核子彈則是用裂變原理造成的，目前的核電站也是利用核裂變而發電。核裂變雖然能產生巨大的能量，但遠遠比不上核聚變，裂變堆的核燃料蘊藏極為有限，不僅產生強大的輻射，傷害人體，而且貽害千年的廢料也很難處理，核聚變的輻射則少得多，核聚變的燃料可以說是取之不盡，用之不竭。

太陽中心核聚變

運行

核聚變要在近億度高溫條件下進行，地球上核子彈爆炸時可以達到這個溫度。用核聚變原理造出來的氫彈就是靠先爆發一顆核裂變核子彈而產生的高熱，來觸發核聚變起燃器，使氫彈得以爆炸。但是，用核子彈引發核聚變只能引發氫彈爆炸，卻不適用於核聚變發電，因為電廠不需要一次驚人的爆炸力，而需要緩緩釋放的電能。 關於核聚變的“點火”問題，雷射技術的發展，使可控核聚變的“點火”難題有了解決的可能。目前，世界上最大雷射輸出功率達100萬億瓦，足以“點燃”核聚變。除雷射外，利用超高額微波加熱法，也可達到“點火”溫度。世界上不少國家都在積極研究受控熱核反應的理論和技術，美國、俄羅斯、日本和西歐國家的研究已經取得了可喜的進展。