【已解決】 什么是核聚變？核聚變有什么用途？
最佳答案 2024-07-05 00:00
核聚變（Nuclear fusion）是一種將較輕的原子核結合成較重原子核的核反應過程。在這個過程中，原子核之間的結合會釋放出大量的能量。這種能量釋放主要是因為結合后的原子核的結合能比原子核結合前的總能量要低，差值以能量的形式釋放出來。
核聚變反應是恒星，包括我們的太陽，產生能量的主要機制。例如，在太陽的核心，氫原子核通過一系列反應聚變成氦原子核，釋放出巨大的能量。這種能量以光和熱的形式傳播到太空中，包括地球。
核聚變有幾個顯著的特點和優勢：
- 能量密度高：核聚變釋放的能量遠遠超過化學反應（如燃燒）和核裂變反應（如核電站中使用的鈾裂變）。
- 燃料豐富：核聚變的主要燃料是氫的同位素，如氘（D）和氚（T），這些同位素在地球上相對豐富，尤其是氘，可以從海水中提取。
- 環境友好：核聚變反應的主要產物是氦氣，這是一種無害的惰性氣體，不會產生溫室氣體或長壽命的放射性廢物。
盡管核聚變有很多潛在的優點，實現可控的核聚變反應并用于發電仍然面臨許多技術挑戰。主要困難包括：
- 極高的溫度和壓力：核聚變反應需要極高的溫度（數千萬到上億攝氏度）和壓力，這在地球上很難維持。
- 等離子體控制：核聚變反應需要將燃料保持在等離子體狀態，并且需要有效地控制和約束這種高溫等離子體。
目前，國際熱核聚變實驗反應堆（ITER）是一個致力于實現可控核聚變的國際合作項目，旨在證明核聚變作為一種可行的能源來源。ITER計劃在未來幾十年內實現首次等離子體，并逐步向商業化核聚變發電邁進。
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