『章節錯誤,點此舉報』 1939年,美國物理學家貝特通過實驗證實,把一個氘原子核用加速器加速後和一個氚原子核以極高的速度碰撞,兩個原子核發生了融合,形成一個新的原子核——氦外加一個自由中子,在這個過程中釋放出了17.6兆電子伏的能量,震驚世人,這也是太陽燃燒四十五億年的原理。
核聚變反應堆的原理很簡單,將作為燃料的氘和氚混合氣體被加熱到等離子態,想要達成第一步必須有一座真空室,外麵還必須有一圈束縛磁場,將幾十萬幾百萬的溫度束縛住,因此才會有超導托卡馬克裝置的出現。
等到氘和氚的混合氣體溫度足夠高到使得電子能脫離原子核的束縛,原子核能自由運動,這時才可能使得原子核發生直接接觸。
然後是第二步,為了克服原子核之間的斥力,原子核需要以極快的速度運行,而最簡單的方法就是繼續加溫,達到上億度,使得布朗運動達到一個瘋狂的水平!
然後就簡單了,超高溫下,氚的原子核和氘的原子核以極大的速度發生碰撞,產生了新的氦核和新的中子,釋放出巨大的能量!
經過一段時間,反應體已經不需要外來能源的加熱,核聚變的溫度足夠使得原子核繼續發生聚變。這個過程隻要氦原子核和中子被及時排除,新的氚和氘的混合氣被輸入到反應體,核聚變就能持續下去。產生的能量一小部分留在反應體內,維持鏈式反應,大部分可以輸出,作為能源來使用。
這也就是所謂的能量增益因子(q值),當輸入的能量與聚變反應產生的能量相等,即能量增益因子等於1時,稱為得失相當。實際上,由於創造聚變條件消耗的電能,一般要3倍於它的熱能才能生產出來,所以要使能量增益因子等於3時,才能真正地實現得失相當,能量收支平衡。