核聚变将最终成为未来的能源吗?

由于地球上的聚变燃料储量丰富,人们寄希望于可控核聚变能够最终成为人类未来能源的终极供应者,但经过几十年的发展,人类仍未完全掌控可控核聚变技术.本文介绍了核聚变基础知识及可控核聚变技术的发展现状,力图对这一技术有更加清楚和全面的了解.     

石油被替代的可能性与路径之思考

短期内石油作为全球第一大消费能源的地位难以撼动,但随着能源领域材料与技术创新发展以及人类对生态环境保护日益提高,石油作为交通运输燃料被替代的可能性与日俱增.推测替代石油的可能路径有三:(1)电动汽车.依托高效储能电池材料与技术发展,2030年以前有望替代燃油汽车;(2)氢燃料电池汽车.基于廉价高效氢气制取与储运技术,2030~2050年前后氢燃料电池汽车有望进入发展快通道,并可带领人类走进氢经济时代;(3)核聚变能源.可控核聚变技术的突破和小型化,有望全方位提供交通运输动力,或将在2050~2060年前后成为覆盖全领域的主导能源.上述三种路径能否完全替代石油尚存不确定性,但是石油在交通运输领域被大规模替代已成为大势所趋.由燃料应用领域转入材料应用领域将成为石油未来应用的最终归宿.     

孕育中的俄罗斯爆燃式聚变反应堆

1954年,世界上第一颗实用型氢弹在美国比基尼岛试验成功,从那时起,受控核聚变就成了各国核物理学家研究的共同课题,因为核聚变能将是人类未来唯一清洁、有效、且又取之不尽的能源。核聚变反应燃料是氢的同位素氘、氚及惰性气体~3He(氦-3)。氘在地球上蕴藏极其丰富,据测,每1升海水中含     

"杀手级"天体撞地球

1994年,太阳系里的一颗彗星被木星轨道抓住后就一直绕着木星转,轨道则不断衰减.当木星引力大过彗星自己抓住自己的引力时,便把彗星拉成碎片.这些碎片有的继续绕着木星转,有的落到木星上,最大一个碎片坠落打出的疤痕,直好几个月的时间都出现在木星表面上.     

美国能源部启动惯性聚变能项目

<正>继2022年劳伦斯-利弗莫尔国家实验室的核聚变实验里程碑之后，美国能源部正在建立新的科研中心，以便激励私营部门在激光驱动氢燃料压缩上取得进展。2023年5月，美国能源部聚变能科学项目宣布公开征集专注于惯性聚变能（IFE）的提案。几十年来，美国能源部一直支持通过压缩小型氢燃料标靶来诱发核聚变的研究，不过那是通过核武器研究项目来实现的。去年劳伦斯-利弗莫尔国家实验室在激光核聚变点火实验取得成功之后，人们对资助能源生成技术研发的兴趣增加不少。     

受控核聚变研究的进展和展望

核能包括重核裂变和轻核聚变所释放的能量。核裂变会产生长寿命放射性废物,由于公众的反对意见,它的发展受到了一定阻碍。核聚变能是取之不尽,用之不竭的能源。如果实现以氘为燃料的受控核聚变,则可获取2×10~(11)TW·a的核聚变能,若以每年20TW·a速度消费,则可以使用100亿年。如以氘-氚为燃料,也够使用3000万年。所以受控热核聚变一旦实现,世界能源问题就一劳永逸地解决了。它是相当安全的能源。燃烧等离子体一旦建立,任何运行事故都能使等离子体迅速冷却,从而使核聚变堆在短时间内熄灭。在等离子体中的储能非常低：小于1 GJ。它是相当清洁的能源,不产生化石燃料电站所释放的二氧化碳和氧化氮之类的燃烧产物,也不产生长寿命高放射性废物——锕系元素和裂变产物。氚具有放射性,但它的半衰期非常短,仅为12．3年。因此,从长远看,发展核聚变能源对我国乃至全球解决能源问题都是至关重要的。     

激光点火燃烧核燃料获得重大突破

正[本刊讯]近日,美国劳伦斯一利弗莫尔国家实验室在Science和Physical Review Letters上发表论文,宣布他们的激光惯性约束聚变研究工作获得重大突破,实验中发现了激光点燃核燃料的迹象,核聚变反应释放出的能量比燃料(用于引发核聚变反应)吸收的能量多,核聚变反应产生的能量约是以前记录的10倍。核聚变是1930年代发现的核反应现象。两个质量很小的原子核发生反应,在合成一个质量更大的新原子     

木星新卫星

美国加州理工学院一位学生在工作中发现了木星的又一颗卫星.这是已确认的木星第14颗卫星,它是在“旅行者”2号于1979年7月8日所拍摄的木星环的照片上被发现的,当时该飞行器离木星约为128万公里. 这颗木星新卫星绕木星运行的轨道正好处在木星环的外缘,离木星云层顶约57800公里,轨道面和木星环面重合,绕木星运行的周期为7小时8分钟,轨道运行的线速度达每秒30公里,为太阳系中已知卫星速度之冠. 初步估计它的直径约为20～40公里.由于它的反照率只有大约0.05,故它的表面不可能由冰构成.     

对受控核聚变研究途径的再思考

本文将目前受控核聚变的研究途径分成三大类 :磁约束核聚变 (MCF)、惯性约束核聚变 (ICF)和非常规核聚变途径 .并对三类聚变途径进行分析讨论 ,指出在研究受控轻核聚变时应该结合对原子核结构的研究 ,重视对非常规核聚变途径的探索 ,尤其是对 μ子催化核聚变的研究 .文章还指出了下一步 μ子催化核聚变的主要研究方向 .     

再探木星

木星大红斑究竟有多深？木星上到底有多少水？木星星核附近有着什么样的奇异质？……对于木星尤其是它的内部情况，迄今仍有许多未解之谜.2011年8月5日发射的＂朱诺号＂木星探测器，目的就是要探寻上述奥秘的谜底。     

NIF：核聚变产能首次超过消耗

据英国广播公司（BBC）报道，自1997年被称为“人造太阳”的美国国家点火装置（NIF）启动以来，首次实现“产能超出消耗”的核聚变反应，即核聚变产生的能量超过引发核聚变所需的燃料，这让科学家距离实现自持裂变的梦想更近一步。自持裂变可以产生无限多的能量，     

依靠恒星的动力来满足我们的能源需求

核聚变能源产业能带来人类历史大突破,意义堪比人类掌握了电力的使用. 我们称为核聚变的过程能在宇宙某处产生大量能量.倘若你想要证据,你只需要看一下夜空:夜空中的每个亮点都是一台天然的核聚变动力反应堆.几十年来,科学家一直试图将恒星的动力源带到地球上,而在2022年2月公布的一项令人震惊的研究结果中,位于牛津郡的卡勒姆聚变...     

褐矮星之最

褐矮星(Brown Dwarf)是指既暗且小、质量最大超过木星70～80倍的一类天体,以致其内部不能产生氧核聚变反应提供发光能源。但随着观测技术的不断更新,特别是红外空间望远镜的登场,屡见新发现褐矮星的报道。本文对目前已发现的距太阳最近、温度最低和最亮的褐矮星作个简介。 1.距太阳最近的褐矮星 南天印第安星座内光谱型为K5的     

木星近照

2007年2月28日,"新视野"飞船从木星近旁飞过,最接近木星时它距离木星仅为223万千米."新视野"是由美国宇航局发射的,它肩负两项使命:一是借助木星的强大引力进行引力援助(见相关链接"引力援助")试验,以便对今后去冥王星的飞行轨道进行调整;二是通过对木星的试验性观测,检验和校正飞船上的仪器,为2015年探测冥王星及其卫星卡戎做好准备.     

让核能热气球飘飞在木星上

让核能热气球飘飞在木星上刘本林核能热气球探测木星飘发的重要意义在于探寻木星上可能存在的生命系统，该生命系统依靠木星的物质对流从木星内部获得化学能维持其代谢．分析表明，核能热气球探测木星并不是一个昂责的行星探测计划。这大约是距今一个本里年之后的２００７...     

木星往事

1610年1月7日,伽利略将他那架简陋原始的望远镜对准了木星,他看到木星旁边有三个亮点,两个在木星的一边,另一个在木星的另一边,这三个亮点总是在木星的周围运动,过了几天,伽利略发现了第四个亮点。     

"第5号行星"破碎形成了小行星带

在火星与木星之间,曾经有过一颗行星--"第5号行星",但它遭受不明天体撞击破碎,形成了现在的小行星带.这是真的吗? 提丢斯-波得定则之所以引人注目,是因为它将小行星带列入其中.但是,当人们把这个定则应用到实际的太阳系行星上时,就出现了问题:为什么火星与木星之间没有行星?为此,天文学家对这个区域展开调查,结果在那里发现了小行星带.     

木星带来更多惊奇

正美国宇航局"朱诺号"探测器发回地球的最新数据表明,木星大气飓风起源于木星大气深层,持续时间比地球飓风长得多。木星南北两极巨型飓风是恒久性大气特征,在太阳系中很独特。科学家说,我们对木星的了解依然很少,需要新一代探测器从新视角更深入探测木星。木星上著名的条带发源于什么深度一直是谜。"朱诺号"在飞近木星过程中进行的引力测量如今终于提     

科技传真

“伽利略”号延长木星 探测使命 德国航空航天中心宣布,已经围绕木星飞行了近4年的“伽利略”号探测器将不按原计划于1999年底结束它的探测使命,而将继续对木星及其卫星,特别是木卫一进行探测。     

中国环流器一号与热核聚变研究

原子能的应用,是从20世纪中叶核裂变能的军事应用开始的,它将于21世纪中叶以核聚变能的生产应用而达到高峰。我国的热核聚变研究,将以与世界上经济发达国家同样的水平,迎接这一高峰的到来。