PCDVD數位科技討論區 - 人類核融合的下一步－

引用:

作者swala

問一個笨問題,所謂的融合反應是不是和目前的核發電的原理相反?

如果是,那是不是
核反應發電=>核融合應發電=>核反應發電=>核融合應發電........
無窮盡的迴圈,可是有一疑問,那能量哪裡來?

核分裂，又稱核裂變，是指由較重的（原子序數較大的）原子，主要是指鈾或鈽，分裂成較輕的（原子序數較小的）原子的一種核反應形式。原子彈以及裂變核電站的能量來源都是核分裂。

早期原子彈應用鈽-239為原料製成。而鈾-235裂變在核電廠最常見

重核原子經中子撞擊後，分裂成為兩個較輕的原子，同時釋放出數個中子。釋放出的中子再去撞擊其它的重核原子，從而形成鏈式反應而自發裂變。原子核裂變時除放出中子還會放出熱，核電站用以發電的能量即來源於此。

由於每次核裂變釋放出的中子數量大於一個，因此若對鏈式反應不加以控制，同時發生的核裂變數目將在極短時間內以幾何級數形式增長。若聚集在一起的重核原子足夠多，將會瞬間釋放大量的能量。原子彈便應用了核裂變的這種特性。製成原子彈所使用的重核含量，需要在90%以上。

核能發電應用中所使用的核燃料，鈾-235的含量通常很低，大約在3%到5%，因此不會產生核爆。但核電站仍需要對反應爐中的中子數量加以控制，以防止功率過高造成反應爐熔燬的事故。通常會在反應爐的慢化劑中添加硼，並使用控制棒吸收堆芯中的中子以控制核分裂速度。

核融合，又稱核聚變，是指由質量小的原子，比方說氘和氚，在一定條件下（如超高溫和高壓），發生原子核互相聚合作用，生成中子和氦-4，並伴隨著巨大的能量釋放的一種核反應形式。原子核中蘊藏巨大的能量。根據質能方程式E=mc²，原子核之靜質量變化（反應物與生成物之質量差）造成能量的釋放。如果是由重的原子核變化為輕的原子核，稱為核分裂，如原子彈爆炸；如果是由較輕的原子核變化為較重的原子核，稱為核融合，如恆星持續發光發熱的能量來源。

相比核分裂，核融合的放射性污染等環境問題少很多。如氘和氚之核融合反應，其原料可直接取自海水，來源幾乎取之不盡，因而是比較理想的能源取得方式。

目前人類已經可以實現不受控制的核融合，如氫彈的爆炸。但是要想能量可被人類有效利用，必須能夠合理的控制核融合的速度和規模，實現持續、平穩的能量輸出；而觸發核融合反應必須消耗能量，因此人工核融合的能量與觸發核融合的能量要到達一定的比例才能有經濟效應。科學家正努力研究如何控制核融合，但是現在看來還有很長的路要走。目前主要的幾種可控制核融合方式：超聲波核融合、雷射約束（慣性約束）核融合、磁約束核融合（托卡馬克）。