核聚变是一种以轻核合成重核时放出巨大能量的现象,它在太阳中一直都在不断地发生。在人类社会中,科学家们一直梦想着利用核聚变来获得清洁、持续的能源。
1.核聚变发电使用的是哪种元素
为了进行核聚变反应,需要让原子核以足够高的速度相撞并发生合并,这需要一个极高的温度和压力条件,通常利用等离子体来实现。而目前所实现的控制性核聚变反应主要是采用氢同位素——氘和氚进行的。其中氘可以从水中提取出来,非常容易获取;而氚则较为稀少,需要通过核反应堆或者其他方式产生。在反应中,氢同位素原子核碰撞后,形成了氦离子、中子和放出的能量。
2.核聚变发电的难点
核聚变技术的研究历经数十年,到目前为止仍然存在着许多难点。最主要的问题之一是如何建造一个稳定、高效的反应堆来实现核聚变反应。由于反应产生的中子具有高能量,会使反应堆壁面产生破损,这就需要采用特殊的材料和技术来抵御较强的辐射损伤和热量。另外,由于物质在高温下的状态不稳定,等离子体很容易引起扰动和涡流等非线性效应,这对于控制反应过程也提出了挑战。
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