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核聚变火箭燃料(核聚变火箭原理)

核聚变火箭燃料(核聚变火箭原理)

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  1. 核聚变是不是星际航行中最基础的燃料能源?
  2. 核聚变有多诱人?科学家:0.6吨核聚变燃料,相当于200万吨优质煤
  3. 核燃料能否成为运载火箭的燃料
  4. 核聚变发动机使用什么燃料?

1、核聚变是不是星际航行中最基础的燃料能源?

核聚变是比核裂变更高级的反应, 原子弹通过核裂变的方式释放能量,产生上亿摄氏度的高温,但是核聚变反应的发生需要在上亿摄氏度的高温下进行,所以氢弹的点燃是通过原子弹来引爆的 ,也就是说核聚变需要核裂变作为引子。

但是现在就是人类的终极能源。目前能有我们能掌握的技术得到能源,只有核聚变,作为星际飞行使用的 聚变能发动机,就是这一个强大的磁力线圈里面约束的小型核聚变爆炸。

核聚变确实是目前已知的最佳能源,但是作为人类探索宇宙来说还是力不从心。核聚变是太阳等恒星的能源来源,人类上世纪已经实现了人工核聚变,当然是也不可控的方式氢弹爆发的方式。

核聚变不是唯一能让人类离开太阳系的能源,反物质和物质湮灭释放的能量更可观,不过相比而言核聚变更容易实现,但依靠这些飞出星系可能性还是很小。

2、核聚变有多诱人?科学家:0.6吨核聚变燃料,相当于200万吨优质煤

煤发出能量是通过燃烧,即碳与氧发生化学反应,利用的是化学能。核电站是通过核裂变--铀或钚通过原子核的分裂,变为较轻的原子核,放出能量,并不要氧气参与。

千克铀235完全裂变时产生的能量约相当于2500吨煤。已经大量建造的核反应堆使用的是裂变核燃料铀235 和钚239,很少使用铀233。至今由于还未有建成使用聚变核燃料的反应堆,因此通常说到核燃料时指的是裂变核燃料。

核聚变和核裂变的区别:含义不同:核聚变就是小质量的两个原子合成一个比较大的原子,核裂变就是一个大质量的原子分裂成两个比较小的原子。产生的能量不同:核裂变虽然能产生巨大的能量,但远远比不上核聚变。

它大约是燃烧1吨煤释出的能量的30亿倍。最重要的是,“湮灭”后,它不会留下残渣或是任何有害气体。科学家们还计算出,10毫克的反质子,大概只有1粒盐那么大,即便如此,它也能产生相当于200吨化学液体燃料的推进能量。

每秒中有超过400万吨的物质在太阳的核心转化成能量,产生中微子和太阳辐射。到目前为止太阳大约转化了100个地球质量的物质成为能量,太阳在主序带上耗费的时间总共大约为100亿年。

3、核燃料能否成为运载火箭的燃料

核能火箭发动机用核燃料作能源,用氢作工质,由核反应或放射性衰变释放热能加热工质,经喷管膨胀加速后高速排出,产生推力。核能发动机还在研究中。核能火箭发动机是以核裂变或核聚变产生的能量转化为推进动力的装置。

核火箭发动机用核燃料作能源,用液氢、液氦、液氨等作工质。

镅242是最理想的可作为核燃料的同位素,因为它只需达到裂变反应临界状态的铀或钚质量的1%,就能开始持续裂变。从传统的放射性燃料如铀235和钚239中不可能得到这样的裂变碎片,因为它们都需要巨大的燃料棒来吸收裂变产物。

中国火箭的主要燃料有:液氢、航天煤油、肼、液氢液氧。液氢是新一代运载火箭的主要燃料,它具有高能量密度和低温的特点。液氢可以作为氧化剂用于燃烧,也可以作为固体燃料的助燃剂。

4、核聚变发动机使用什么燃料?

聚变反应的燃料一般是轻元素,如氦、氢及其同位素等。一个氢同位素氘核和一个氢同位素氚核互相碰撞,发生聚变反应,可生成一个氦核。聚变时同时释放出很大的能量,这种能量比裂变反应时发出的能量还要大。

所以,理论上我 们只需要给反应体提供两种原料--氘和锂,就能实现氘,氚反应,并且维持它的进行。

氦3。其实最理想的核聚变燃料是氦3,但是地球上几乎没有,反而月球上很多,这就是大家为什么争先恐后的上月球的原因。

在“流浪地球”中,科学家们研究出了重聚变发动机,这种机器可以使用重元素来 进行核聚变,从而产生强大的推力,推动整个地球。

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