核聚变 编辑

核物理名词
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核聚变(nuclear fusion),又称核融合、融合反应、聚变反应或热核反应。核是指由质量小的原子,主要是指氘,在一定条件下(如超高温和高),只有在极高的温度和压下才能让核外电子摆脱原子核的束缚,让两个原子核能够互相吸引而碰撞到一起,发生原子核互相聚合作用,生成新的质更重的原子核(如氦),中子虽然质量比较大,但是由于中子不带电,因此也能够在这个碰撞过程中逃离原子核的束缚而释放出来,大量电子和中子的释放所表现出来的就是巨大的能量释放。这是一种核反应的形式。原子核中蕴藏巨大的能量,原子核的变化(从一种原子核变化为另外一种原子核)往往伴随着能量的释放。核聚变是核裂变相反的核反应形式。科学家正在努力研究可控核聚变,核聚变可能成为未来的能量来源。核聚变燃料可来源于海和一些轻核,所以核聚变燃料是无穷无尽的。人类已经可以实现不受控制的核聚变,如弹的爆炸。2023年,首次在磁约束聚变等离子体

基本信息

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中文名:核聚变

外文名:Nuclearfusion

别名:核融合/融合反应/聚变反应

领域:核能

学科:核物理

起源

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研究进展

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中国

中国于2003年加入ITER计划 。位于安徽合肥的中科院离子体所是这个国际科技合作计划的国内主要承担单位,其研究建设的EAST装置稳定放电能力为创记录的1000秒,超过世界上所有正在建设的同类装置。

2010年9月28日,中国新一代热核聚变装置EAST首次成完成了放电实验,获得电流200千安、时间接近3秒的高温等离子体放电。负责这一项目的中国科学院等离子体所所长建刚研究员说,此次实验实现了装置内部1亿度高温,等离子体建立、圆截面放电等各阶段的物理实验,达到了预期效果。EAST装置是中国耗时8年、耗资2亿元人民币自主设计、自主建造而成的。

2020年12月4日,中核集团核工业西南物理研究院自主设计、建造的新一代“人造太阳”装置(HL-2M)建成并实现了首次放电。

2022年10月19日,中国新一代“人造太阳”装置(HL-2M)等离子体电流突破100万安培(1兆安),创造了中国可控核聚变装置运行新纪录,标志着中国核聚变研发距离聚变点火迈进重要一步,跻身国际第一方阵,技术水平居国际前列。

国际

美、法等国在20世纪80年代中期发起了耗资46亿欧元的国际热核实验反应堆(ITER)计划,旨在建立世界上第一个受控热核聚变实验反应堆,为人类输送巨大的清洁能量。这一过程与太阳产生能量的过程类似,因此受控热核聚变实验装置也被俗称为“人造太阳”。

据科技日报2014年10月17日消息,美国老牌军工巨头洛克希德马丁公司近日宣布,其已在开发一种基于核聚变技术的能源方面取得技术突破,第一个小至可安装在车后端的小型反应堆有望在十年内诞生。

从长远来看,核能将是继石油、煤和天然气之后的主要能源,人类将从“石油文明”走向“核能文明”。

2023年,科学家们在日本国家聚变科学研究所的大型螺旋装置中进行了氢—核聚变,并借助TAE开发的探测器,测量出了反应产物:氦核(α粒子)。

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