基本介紹
- 中文名：輕核聚變
- 外文名：fusion
- 性質：聚變反應
- 形式：釋放出能量
- 又稱為：熱核反應
輕核聚變能量,實現方法,氫彈爆炸原理,
輕核聚變能量
輕原子核結合成較重的原子核，同時釋放出大量的原子核結合能的核轉變。從核子的平均結合能曲線可知，質量數為中等的核的核子平均結合能比輕核的核子的平均結合能大。因此，如果當輕核結合為較重的原子核時，要放出大量的結合能。同重核的裂變一樣，輕核的聚變也是釋放原子核能的途徑之一。根據核子的平均結合能數值，可以計算出聚變反應釋放的結合能。
例如，當氘核(D或21H)和氚核(T或31H)聚變時將釋放△E=7.03×4-(1.09×2+2.78×3)=17.6兆電子伏的能量，反應方程為：21H+31H→42He+10n+17.6Mev。平均每個核子釋放3.5兆電子伏的能量。而23592U裂變時放出約220兆電子伏的能量，平均每個核子放出1兆電子伏的能量。顯然，相同質量的物質參與反應時，輕核的聚變遠大於重核的裂變放出的能量。同樣質量的輕核聚變放能是鈾核裂變放能的2～6倍。
實現方法
要使輕核發生聚變反應，比實現重核裂變要困難得多。因為裂變是由中子引起，中子不帶電，不受庫侖斥力的作用，很容易打入原子核，而聚變反應要使兩個輕核融合在一起，即接近到核力發生作用的範圍，就必須克服因原子核帶正電而產生的強大庫侖斥力。
這就要求兩個輕核具有極高的速度(或動能)，相互碰撞，才會發生數量可觀的聚變反應。為使輕核具有極大的動能可有兩種方法：
（1）在實驗室中，利用加速器加速輕核，使其達到引起聚變反應所需的動能。但是這種方法有兩個缺點，其一是只有少量的輕核發生反應，釋放能量微不足道;其二是從能量角度來看，加速輕核完成聚變得不償失。所以大規模的聚變不能用此方法。
（2）把反應物質加熱到極高溫度，讓這些物質的原子核具有極大的熱運動速度(或動能)，彼此碰撞而發生聚變反應。由於聚變反應只在極高溫度下才能進行，所以聚變反應又稱熱核反應。熱核反應有兩種方式：①劇烈的，不可控熱核反應，即氫彈爆炸。現已在地球上實現。②受控熱核反應，即聚變反應堆。由於還有許多問題沒有解決，至今仍未建成。
