核聚变

<font>核聚变是使很轻的原子核在异常高的温度下合并成较重的原子核的</font>

<font>_{<img height="24" src="http://img.dxycdn.com/trademd/upload/asset/meeting/2013/11/14/A1384410323.gif" width="492" />} </font>

<font>聚变反应为例：</font>

<font>_{<img height="24" src="http://img.dxycdn.com/trademd/upload/asset/meeting/2013/11/14/A1384410325.gif" width="133" />} </font>

<font>根据公式</font> <font><font> </font> </font> <font>Δ</font> <font>E=</font> <font>Δ</font> <font>mc</font> ^{<font>2</font>}

<font>_{<img height="24" src="http://img.dxycdn.com/trademd/upload/asset/meeting/2013/11/14/A1384410324.gif" width="483" />} </font>

<font>和</font> <font>1.00867g</font> <font>·</font> <font>mol</font> ^{<font>-1</font>} <font>，所以</font>

<font>Δ</font> <font>m=</font> <font>｛（</font> <font>4.000150</font> <font>＋</font> <font>1.00867</font> <font>）</font> <font>-</font> <font>（</font> <font>2.01355</font> <font>＋</font> <font>3.01550</font> <font>）</font> <font>｝</font> <font>g</font> <font>·</font> <font>mol</font> ^{<font>-1</font>}

<font>＝</font> <font>-0.01888g</font> <font>·</font> <font>mol</font> ^{<font>-1</font>}

<font>Δ</font> <font>E</font> <font>＝Δ</font> <font>mc</font> ^{<font>2</font>} <font>＝（</font> <font>-0.01888g</font> <font>·</font> <font>mol</font> ^{<font>-1</font>} <font>）×（</font> <font>2.9979</font> <font>×</font> <font>10</font> ^{<font>8</font>} <font>m</font> <font>·</font> <font>s</font> ^{<font>-1</font>} <font>）</font> ^{<font>2</font>}

<font>＝</font> <font>-1.697</font> <font>×</font> <font>10</font> ^{<font>15</font>} <font>g</font> <font>·</font> <font>m</font> ^{<font>2</font>} <font>·</font> <font>s</font> ^{<font>-2</font>} <font>mol</font> ^{<font>-1</font>}

<font>＝</font> <font>-1.697</font> <font>×</font> <font>10</font> ^{<font>9</font>} <font>kJ</font> <font>·</font> <font>mol</font> ^{<font>-1</font>}

<font>对于</font> <font>1.000g</font> <font>的核燃料来说，因</font> <font>H-2</font> <font>和</font> <font>H-3</font> <font>的摩尔质量分别为</font> <font>2.014</font> <font>和</font> <font>3.016g</font> <font>·</font> <font>mol</font> ^{<font>-1</font>} <font>，所以</font>

<font>_{<img height="69" src="http://img.dxycdn.com/trademd/upload/asset/meeting/2013/11/14/A1384410326.gif" width="368" />} <font> </font> </font>

<font>比</font> <font>1g U-235</font> <font>的裂变能（</font> <font>8</font> <font>×</font> <font>10</font> ^{<font>7</font>} <font>kJ</font> <font>）还要大。即</font> <font>1g</font> <font>燃料核聚变所产生的能量约为核裂变相应能量的</font> <font>4</font> <font>倍。</font>

<font>核聚变反应也称为热核反应。氢弹爆炸也是热核反应。不过，氢弹的能量不是逐步放出来的，而是以爆炸的形式一下子放出来的。所以，利用这些能量就很不容易。如果能够控制核聚变反应，使能量逐步释放出来。那么，就可以利用核聚变能来发电，这就是受控核聚变反应。</font>

<font>实现受控核聚变反应，先要将氘、氚等核燃料加热到很高的温度（大约要</font> <font>1</font> <font>亿度以上），在这样高的温度下，氘、氚等气体原子将全部发生电离，变成带正电的离子和带负电的自由电子，这种由离子和电子组成的气体称为等离子体。等离子体的温度越高，密度越大，约束时间（维持高温的时间）越长，放出的能量就越多。当温度达到临界时，放出的能量足以加热下一次添加的氘氚燃料，聚变反应就可以持续下去，这时就称为受控核聚变的“点火”。</font>