氦-3是怎样的,它为何是有史以来最理想的核燃料?
因为氘与氦三(He3)的散射截面比氘氚要小很多,前者在300keV下的截面只有0.8b, 所以需要更多的能量输入,聚变的条件(比如温度和浓度以及约束能量)也更高些。
聚变需要的条件:等离子体浓度,等离子体温度和约束能量
不过也确实如题主所说,氘氚聚变产生的高能中子是个问题,并不能像质子这样容易磁场约束,而且高能质子也可能可以实现直接电能的转化。但因为目前人类技术有限,还远达不到氘与氦三(He3)聚变的条件,更为容易的氘氚聚变因此成为现在的选择。
首先最后一句话从哪里得到的结论呢?氦3既然是从氚中生产的,为啥反而比用氚还便宜呢?怎么考虑也是更贵啊,多了一道生产过程啊。氚在目前的反应中是理论上自持的,就是自己能够循环的。而在氘氦3的反应中,氦3是实际消耗的。显而易见,氚获得氦3来进行反应是贵得多的。氦3聚变难度也要大得多,需要更高的能量引发聚变。目前最简单的做着都不是,的顺利,更别提这个了。
氦3核聚变需要的温度非常高,在近未来只适用于核脉冲爆震发动机,可以用做航天器燃料,对于地球电网之类无意义。无论人类取得怎样的技术突破,氦3不会成为代替化石燃料的新能源,因为利用海水里的氘的条件比利用氦3低。
海水中的氘对现代人类来说多到不行,但氘-氘聚变需要的温度太高,点火要求约为氘-氚聚变的6倍,现有技术只有做成热核武器锅炉才能对外发电。氘-氦3聚变的中子辐射很小,能量输出比氘-氚、氘-氘更强,然而点火要求比氘-氚高10倍,现有技术用不起来。
开采月球氦3是很困难的,想要一克氦3至少要处理一百五十吨月球表土,再从月面运输回来代替化石燃料纯属多此一举,即使靠微波输电打回地球也是直接在轨道上输太阳能转换的电比较好。
2024-10-21 广告