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什么是核聚变?为什么核聚变如此难以创造?

2018年10月9日
什么是聚变,图片显示科学家触摸激光,让人想起西斯廷教堂E. 迈克尔•坎贝尔, 罗彻斯特大学激光能量学实验室主任, 将会做一个讲座, “在地球上, 上帝的工作必须是亚博买球自己的工作:追求融合,讨论创造核聚变所面临的挑战. (罗彻斯特大学插图/迈克尔·奥萨迪克)

“问心无愧是亚博买球唯一可靠的奖赏, 历史是亚博买球行为的最终裁判, 让亚博买球前进,领导亚博买球所热爱的国家, 祈求上帝的祝福和帮助, 但亚博买球知道,在地球上,上帝的工作就是亚博买球自己的工作.——约翰·F. 肯尼迪

核聚变是自然的能量,为恒星提供动力,使地球上的生命得以存在. 那么,为什么几十年来,研究人员一直未能实现核聚变?

“所有的恒星,包括太阳,都是由聚变提供能量的. 亚博买球在这里是因为核聚变. 但是核聚变真的很难制造. 迈克尔·坎贝尔是 罗彻斯特大学激光能量学实验室. 作为杰西L. 罗森伯格系列研讨会, 坎贝尔将在10月11日发表演讲,讨论创造核聚变所面临的挑战, 为什么它是终极清洁能源, 以及LLE在能源研究中的重要作用.

坎贝尔演讲的题目, “在地球上, 上帝的工作必须是亚博买球自己的工作:追求融合,这句话出自约翰. 坎贝尔说,引用肯尼迪的话,“让亚博买球看到核聚变有多么困难。. “只要地球还在,地球上就有足够的聚变燃料为亚博买球提供动力. 核聚变是自然界产生能量的方式,亚博买球现在正试图在实验室里做这项工作.”

2018年10月11日

“在地球上,上帝的工作必须是亚博买球自己的:追求聚变”

迈克尔·坎贝尔,激光能量学实验室主任
部分杰西L. 罗森伯格系列研讨会

7:00-8:00 pm
葛根大厅,斯隆礼堂
免费向公众开放

迫切需要长期的能源解决方案, LLE是直接驱动激光聚变研究的领导者, 与全球的聚变实验室合作.

什么是核聚变?为什么核聚变如此难以创造?

“核聚变和核裂变是两个极端,”坎贝尔说. 核裂变就是把一个“像铀这样又大又重的原子”射入一个中子. 中子不带电荷, 所以它可以很容易地穿透带正电的原子核. 多余的中子使原子不稳定到分裂并释放能量的程度. 另一方面,核聚变涉及到将较轻元素的原子聚集在一起,比如氢原子. 因为每个原子的原子核都带正电荷, 有一种自然力排斥原子,使它们不能靠得足够近而“融合”.“聚变过程, 因此, 必须使用极端的温度和压力来克服自然想要排斥原子的力, 而是把它们的原子核挤在一起, 释放能量.

核聚变和裂变都是在20世纪30年代末被发现的. 科学家们将中子射入铀中,几年后为曼哈顿计划建造了裂变动力核反应堆. 10年后,第一批商业核电站投入运营. 聚变能——至今仍是理论上的——是通过观测数据发现的,目的是解释像太阳这样的恒星为何能存在如此之久.

核聚变提供了一种比煤炭更清洁、更安全的能源解决方案, 天然气, 或者核能, 美国的主要能源有哪些, 坎贝尔说. 因为核聚变需要如此极端的条件,“如果出现问题,它就会停止. 事后没有余热."用裂变, 铀被分离, 所以原子是放射性的,会产生热量, 即使裂变结束了. 然而,尽管核聚变有很多好处,但它是一种很难实现的资源.

坎贝尔说:“太阳可以进行核聚变,因为它的质量太大了。. “亚博买球正试图用激光实现核聚变, 亚博买球必须在一亿度的温度下创造和控制物质.LLE和其他实验室的研究人员一直在进行核聚变,但所消耗的能量远远超过核聚变过程释放的能量. “下一个主要目标是产生比亚博买球用来制造它的更多的聚变能.”

甚至无法产生可行的核聚变能量, 最大的挑战之一是使其在经济上具有吸引力. “核聚变将是一项复杂的技术, 那么亚博买球怎样才能让消费者为核聚变能源支付合理的费用呢?”

没有人能对核聚变何时能成为一种能源做出任何具体的承诺, 坎贝尔说, 但他确实认为,在他有生之年,核聚变将实现净正能量生产. “现在亚博买球仍在努力让它运作起来. 我很有可能在有生之年看到这一点, 但我肯定不会看到聚变发电厂.也就是说,“一旦亚博买球做到了,它将成为终极能源。. 再也不会有能源危机了.”

 

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类别: 科学 & 技术