核聚变能源
nuclearfusion
引言
?1896年，贝克勒尔发现天然放射性，这是人们
第一次观察到的核变化。
?1915年AlbertEinstein由广义相对论导出质能
方程
?1933年，核聚变原理被提出
?1939年，美国物理学家贝特通过粒子加速碰撞
实验证实氘氚原子聚变，在这个过程中释放出
了17.6兆电子伏的能量。这就是太阳持续45亿年
发光发热的原理。
氘氘反应
3
D?D?He?n
D?D?T?p
4
D?T?He?n
34
D?He?He?p
_________________________
4
6D?2He?2p?2n?43.1MeV
氘氚反应
64
n?Li?He?T
4
D?T?He?n
________________________
64
D?Li?2He?22.4MeV
氘氚聚变是”
第一代”聚
变，
中
子
“第二代”数
聚变是氘和逐
氦3反应。渐
减
少
“第三代”
聚变是让氦3
跟氦3反应。
这个反应堪称
终极聚变。
聚变
?定义：由轻原子核熔合生成较重的原子核
，同时释放出巨大能量的核反应。为此，
轻核需要能量来克服库仑势垒，当该能量
来自高温状态下的热运动时，聚变反应又
称“热核反应”。
克服需要DD反应5x10^9K
达到
库仑势垒热运动点火温度
DT反应1x10^8K
都比太阳中心温度高
聚变第二个条件
?高压——压力可将氢原子挤在一起。氢原
子之间的距离必须在1x10-15米以内，才能进
行聚合。
?太阳利用其质量和重力将核心内的氢原子
挤压在一起。
?我们要将氢原子挤压在一起，必须使用强
大的磁场、激光或离子束。
解决方法
?有两种方法可实现发生氢聚变所需的温度和压力
：
?磁约束使用磁场和电场来加热并挤压氢等离子体
。法国的ITER项目使用的就是这种方法。
?惯性约束使用激光束或离子束来挤压并加热氢等
离子体。在美国劳伦斯利弗莫尔实验室的国家点
火设施中，科学家们正在对这种试验方法展开研
究。
激光核聚变
相当于用强激
光引爆一个个
小型氢弹
黑体辐射空腔：
腔壁与腔内
的辐射能量
达到平衡的