可控核聚变一定要以氦三为原料吗?
不是这样的,因为锂 6 也可以用在海水中,但是氦 3 在地球上很少见,只有在月球上,因为氦 3 可以直接用作可控核聚变原料,并且聚变反应速率很高,此外,反应中子辐照很低,哪种是最好的原材料,但由于陆月运输成本极高,因此无法获得。
氦 3 可以用作可控核聚变材料,也是未来最重要的清洁核聚变材料。然而,氦 3 的熔融条件高于氢或氘氚,可控核聚变技术是各国的重点研究项目。在托卡马克装置旋转中,能量因子Q输出能量或输入能量可以大于 1,但是还不能实现商业操作。目前可控核聚变的材料是氢同位素氘和氚,因为氘和氚核的融合条件最低,释放的能量也相当大。
这种反应是在托卡马克装置中进行的,它需要数亿度才能进行, 氢元素的核聚变也在太阳内部进行,但是太阳的内部压力高达 3000亿个大气压,所以反应温度只需要 1000万度。其中,核质子易于屏蔽,并且该反应不是由中子和高能射线产生的,并且不会有核辐射。因此,氦 3 也被认为是未来最理想的清洁核能。
然而,氦3的反应温度更高,条件更恶劣,目前可控的核聚变研究仍在征服氢的聚变技术, 此外,地球上氦 3 的含量太小,世界上可开发的氦 3 总量约为半吨,净化成本很高,根据易于实现的程度,氘融合是最简单的,因此它是可控融合研究的首选方法。
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