没满月宝宝吃多少毫升:中国的热核反映有新进展吗?除中国还有那些国家在此方面比较领先?

来源:百度文库 编辑:高考问答 时间:2024/04/28 18:32:43

人类社会的发展是建立在消耗能源的基础上,和能源技术的进步分不开。能源的技术
发展水平和消费水平反映着人类社会的生产和生活水平。在21世纪除了要求能源的生
产发展能满足经济发展和人民生活水平提高的要求外,还必须发展清洁的能源体系,
保持生态环境。目前人类的主要能源来自煤、石油、天然气和用于核裂变的铀。?聚
变能是一种清洁、安全和资源蕴藏极其巨大的能源。它不产生二氧化碳、二氧化硫及
其它有害的气体和颗粒。它与太阳能、水能、风能和地热能相比具有不受时间和地域
限制的优点,与核裂变能相比,由于不存在裂变反应堆中的后备反应性,因
此不存在临界事故的危险。核聚变的燃料是氢的同位素氘和氚,在海水中每6500个氢
原子中就有一个氘原子,在地球上含有10??13?吨左右的氘,可以说氘的蕴藏是极
其巨大的。氚是放射性同位素,在自然界中天然的氚极其稀少。可以通过中子与锂-
6原子核的作用或氘吸收中子而产生。聚变燃料的释能本领比裂变燃料要大好几倍,
比化石燃料则大上百万倍。一公的煤燃烧可放出3?3=10?7焦耳的能量,一公斤铀完
全裂变放出8?2×10??13?焦耳,而一公斤的氘聚变则放出3?5×10??14?焦。
?聚变固然具有很多优点,然而要实现聚变“点火”的条件是很高的,而且实现它的
难度是相当之大。?

1991年欧洲共同体、美国、日本、俄国协议联合设计建造一个国
际聚变实验堆(ITER),计划在1998年开始建造,2008年投入运行,耗资约100亿美
元。它的建成无疑对于开展全规模的聚变堆的技术及有关的材料研究具有重要的意义
。然而ITER并不是未来商用聚变堆和原型,在它上面并不能有把握的实现连续运行。
面对着巨额的投资和复杂的技术,建议缩小规模和寻找比较经济的替代方案,这种意
向在美国表现的最为突出。?

核聚变的另一重要途径是惯性约束聚变,它的基本原理
是在一个约为几个毫微秒的时间尺度内,将能量约为几个兆焦耳的脉冲激光束、粒子
束均匀地照射氘、氚燃料的靶丸上,由靶丸表面物质的溶化、向外喷射而产生向内的
聚心的反冲力,将靶丸物质压缩至高密度和热核燃烧所需的高温,并维持一定的约束
时间,释放出大量的聚变能,以激光束为驱动器的惯性约束聚变称为激光核聚变,目
前国际上最大的激光聚变装置——美国劳伦斯利弗莫尔实验室的NOVA装置,它有10束
激光在波长三倍频的情况下,输出激光的能量达40千焦耳,该实验室曾利用核爆情况
下产生的强X射线间接驱动惯性
约束聚变,取得了十分鼓舞人心的结果。

美国计划花11亿美元建造一个国家点火装
置(NIF),它是钕玻璃激光器,输出激光能量为1?8兆焦,靶上激光脉冲功率峰值
达500TW。预计可以达到点火。计划在2003年左右建成。从九十年代中期以来,“快
点火”思想引起了广泛的兴趣和重视,它是将以往激光聚变中的向心压缩点火的步骤
分解成两步来进行,“快点火”如能实现则可以大大减少激光驱动的能量、降低装置
的造价。?

我国核聚变研究已有40年的历史,现在已建成了HL—IM和HT—7中等规模
的托卡马克装置,分别建立在成都中国西南物理研究院和合肥中科院等离子体物理研
究所,在这两台托卡马克装置上都取得了重要的科研成果。目前HT—7U(HT—7升级)
和具有良好性能偏泸器的HL—2A装置正在建造,它们都是在国际上具有先进水平,真
正接近模拟堆芯等离子体的磁约束聚变装置。?

我国激光惯性约束聚变的研究起步在
国际上说还是比较早的。在60年代即已进行用激光打氘冰靶出中子实验,以后主要在
增大激光的能量和提高光束品质方面努力,到80年代神光Ⅰ号装置问世,共有两路激
光输出,在神Ⅰ装置上开展了许多高功率激光和等离子体相互作用的研究。目前在上
海高功率激光物理联合实验实正在建造神
光II,它有八路激光,总能量为6?4KJ三倍频后的输出能量约为3KJ。在北京中国原
子能科学研究院,已建成一台氟化氪分子激光装置,它共有6束激光,激光能量为100
焦耳,已用于研究短波长高功率激光和等离子体的相互作用。