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氦聚变是什么 氦聚变的原理(人类掌握的核反应)

氦聚变是人类掌握的一种核反应,材料是氘原子和氦三原子。氦聚变会产生大量的能量,可以运用到核电站上进行发电,同时也是一种非常好的宇宙航行燃料。而且氦聚变不仅可以释放出大量能量,对周围环境产生更小的污染。

一、氦聚变的原理

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氦聚变是指由氘原子和氦三原子在极高温度和压力的作用下,让两者的核外电子摆脱掉了原子核的束缚,从而让两者的原子核可以互相产生吸引并碰撞在一起,发生原子核与原子核之间的互相聚合作用,生成质量比氘原子和氦三原子更加重的新的原子核,因为两者的电子和中子随着这个反应释放,导致了巨大的能量随之释放的一种核反应。太阳为什么燃烧不尽其实也是一种核聚变反应,在核聚变的作用下太阳一直在不断燃烧中。

二、氦聚变的用途

氦聚变不仅能够运用到地球上的核电站,还非常适合成为宇宙火箭和宇宙飞船的使用燃料。

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氦三是氦聚变不可缺少的一种原材料。一个火力发电站每年需要消耗燃烧的煤炭大概是两百万吨,但如果把这个火力发电站换成了氦聚变核电站,所需要的燃料氦三却仅仅只是六百公斤。氦三还非常适合成为宇宙航行的燃料。因为人类每从月球土壤提取一吨氦三,就能获得六千吨氢、七十吨氮、一千六百吨碳,拥有极高的性价比,可以充分支持宇宙航行。

三、氦聚变的优势

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​氦聚变的优势是该反应不会像常见的氢聚变一样产生中子,所以它的放射性会比较小,反应过程会更加容易被人类控制,释放的能量也更加庞大。相比起正在研发中的以氘和氚为原材料的热核聚变,氦聚变释放的能量更加庞大。而且比起传统的核反应中释放大量中子并对核反应装置造成放射性损伤,主要产生高能质子的氦聚变对反应装置和周围环境的保护性更大。

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