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可控核聚變和永生技術哪個難

發布時間:2022-01-25 13:26:51

『壹』 可控核聚變難點在哪裡為什麼要實現

愛因斯坦的質能關系E = mc^2隻能告訴你核反應發生前後的能量變化,但不會告訴你反應的過程。核聚變要發生,必須首先讓兩個原子核靠得非常近。非常近是多近?在10^(-15)米的量級。要知道,一個原子中原子核跟電子的距離都有10^(-10)米的量級,也就是說,兩個原子核要靠近到原子尺度的10萬分之一才能聚變!

太陽

明白了以上基礎,你就可以理解,可控核聚變的難點在於兩個技術問題。一,如何將聚變材料加熱到這么高的溫度?二,用什麼容器來裝溫度這么高的聚變材料?把核聚變反應堆看成一個火爐,第一個問題就相當於「怎麼點火」,第二個問題相當於「怎麼保證不把爐子燒穿」。

對第一個問題的回答,慣性約束激光點火是一條思路。把聚變燃料放在一個彈丸內部,用超強激光照射彈丸,瞬間達到高溫,彈丸外壁蒸發掉,並把核燃料向內擠壓。美國的「國家點火裝置」和中國的「神光三號」等實驗裝置,走的就是這條路。

對第二個問題的回答,磁約束是一條思路。把聚變燃料做成等離子體(原子核和電子分離,都可以自由流動),用超強磁場約束等離子體,讓它們懸空高速旋轉,不跟容器直接接觸。EAST等托卡馬克裝置,走的就是這條路。

一大麻煩在於,這兩條路是互相矛盾的。聚變燃料如果處於靜止,就很難不把容器燒穿;而如果處於運動中,聚焦點火又變得困難。這就是可控核聚變難度如此之大的原因。

『貳』 可控核聚變到底是什麼究竟有多難實現

是兩個較輕的原子核聚合為一個較重的原子核,並釋放出能量的過程。自然界中最容易實現的聚變反應是氫的同位素——氘與氚的聚變,這種反應在太陽上已經持續了50億年。可控核聚變俗稱人造太陽,因為太陽的原理就是核聚變反應。

(核聚變反應主要藉助氫同位素。核聚變不會產生核裂變所出現的長期和高水平的核輻射,不產生核廢料,當然也不產生溫室氣體,基本不污染環境)人們認識熱核聚變是從氫彈爆炸開始的。科學家們希望發明一種裝置,可以有效控制「氫彈爆炸」的過程,讓能量持續穩定的輸出。

詳細內容

地球上的能量,無論是以礦石燃料,風力,水力還是動植物的形式儲存起來的,最終的來源都是太陽:礦石燃料是由千百萬年前的動植物演變而來的,而動植物(無論是今天的還是以前的)的能量最終是要來源於食物鏈底端的植物的光合作用所儲存的太陽能;風的起因是由於太陽對大氣的加熱造成的冷熱不均;

水力的勢能一樣要靠太陽的加熱使處於低平位置的水體蒸發,上升,再以降水形式被「搬運」到較高位置,從而形成勢能。因此,無論人類利用這其中哪一種能源,歸根結底都是在利用太陽能,而太陽的能量則是來源於核聚變;

因此,人類如果掌握了有序地釋放核聚變的能量的辦法,就等於掌握了太陽的能量來源,就等於掌握了無窮無盡的礦石燃料,風力和水力能源,一些人鼓吹的現代工業將因為沒有能量來源而走向滅亡的觀點也就破產了。

『叄』 人工智慧和可控核聚變哪個更難實現

人工智慧更難實現。現在所謂的人工智慧其實就是放大版的兒童玩具,根本不是什麼人工智慧。真正的人工智慧時代還沒有到來。

『肆』 可控核聚變能否實現,可控核聚變的難點在於哪裡

可能會實現可控核聚變;提高其安全性和高效性;約束上億度等離子體。

核聚變:兩個輕原子核聚合為一個重原子核,釋放能量的過程。易實現的聚變是氘與氚的聚變,氘與氚的聚變在太陽內部已經持續50億年左右。可控核聚變:又稱人造太陽,太陽就是核聚變。

以往乃至未來,難點:長時間約束達到上億度高溫等離子體問題,基礎的目的是:蒸發液態水產生高壓蒸汽,達到發電的目的,托卡馬克裝置釋放熱量就是難點。

『伍』 可控核裂變的技術難點在哪,它可以為我們帶來什麼

其實從它的名字我們就可以看出,想要實現可控核聚變最大的難度就在於能否控制住核聚變。因為一旦不能夠對核聚變進行掌控的話,那麼它就相當於一個移動的氫彈。人類一直想要實現可控核聚變,因為他對我們至關重要,接下來我就給大家談一下他對於我們到底有哪些作用。

人類未來能夠實現可控核聚變嗎?

在我看來,可控核聚變在未來肯定是能夠實現的。曾經有一位前蘇聯科學家就曾經做出過這樣的預測,他說,當整個社會需要的時候,可控核聚變就一定能夠發生。特別是當我們對天體物理掌握越來越多的時候,可以通過恆星來慢慢的掌握這一點。

『陸』 可控核聚變,強人工智慧,量子計算機,哪個最難實現

人工智慧(Artificial Intelligence),英文縮寫為AI。它是研究、開發用於模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術及應用系統的一門新的技術科學。 人工智慧是計算機科學的一個分支,它企圖了解智能的實質,並生產出一種新的能以人類智能相似的方式做出反應的智能機器,該領域的研究包括機器人、語言識別、圖像識別、自然語言處理和專家系統等。人工智慧從誕生以來,理論和技術日益成熟,應用領域也不斷擴大,可以設想,未來人工智慧帶來的科技產品,將會是人類智慧的「容器」。
人工智慧是對人的意識、思維的信息過程的模擬。人工智慧不是人的智能,但能像人那樣思考、也可能超過人的智能。
人工智慧是一門極富挑戰性的科學,從事這項工作的人必須懂得計算機知識,心理學和哲學。人工智慧是包括十分廣泛的科學,它由不同的領域組成,如機器學習,計算機視覺等等,總的說來,人工智慧研究的一個主要目標是使機器能夠勝任一些通常需要人類智能才能完成的復雜工作。但不同的時代、不同的人對這種「復雜工作」的理解是不同的。[1

『柒』 什麼是可控核聚變實現它的難點是什麼

就可控核聚變目前存在問題的全方位解決方案
大規模螺旋S磁腔中心N磁束逆流,制電磁構托卡馬克體,讓中子輻照成為自持燃燒的能量,中子能量鎖在以磁島為中心,形成圓形螺旋等離子腔內,類托卡馬克超導電流,中心磁島遇到外環「大規模螺旋磁流」而撕裂成環螺旋磁罩,推動極度扭曲的等離子體形成環電流,氚得以自持燃燒。其原理是通過對鸚鵡螺電磁結構解析,腔體內單向s極螺旋磁中心產生等離子渦流感生N極磁束迴流,製造三維穩態鏈式磁環島/使實體的托卡馬克體系以純電磁構建托卡馬克要素。

『捌』 可控核聚變的實現難點是什麼為什麼

可控核聚變是指人們可以控制核聚變的開啟和停止,以及隨時可以對核聚變的反應速度進行控制。或者說,最簡單地比喻就是,同樣是可燃燒物質,火葯可以用來做成炸彈,因為只是利用其高能量瞬間爆發的破壞性;同時也可以摻點雜質,做成蜂窩煤,使其可以當做一個煤爐子來緩慢釋放能量,想讓它燒就燒,想讓它滅就滅,秘訣就在蜂窩煤爐子的爐門上。將這個蜂窩煤爐子的燃料換成核燃料,燒上開水,讓開水變成蒸汽去推動輪機發電,就成了一個當今的核電站的基本原理雛形了。相比可控核裂變來講,可控核聚變的優勢在於:原料易得,核聚變的原料是重水,可以直接從海水中提煉,並且地球中儲量極大。核聚變的過程及其產物均不會對環境造成污染,亦不會造成核泄漏的危害。那麼將這個煤爐子里的燃料從核燃料換成核聚變的原料的最大的麻煩在哪裡?就在於其反應條件。核裂變需要的反應條件很弱,天然的鈾礦在常溫的自然條件下就可以發生衰變。但是相比於核裂變過程來講,核聚變最麻煩的反應條件就是——需要瞬間上億度的高溫才能引起核聚變反應。而如此高的溫度是用傳統加熱方法所無法達到的。人類研製氫彈時,對於該問題給出了以下解決方案:用核彈引爆氫彈!即通過核彈引爆得到達到核聚變反應的溫度,從而引起核聚變使得氫彈爆炸。因此氫彈內部是有一個小型核彈的。

『玖』 可控核聚變的技術難點有哪些

可控核聚變,需要把聚變材料束縛在裝置內,使之達到上億度的溫度,然後發生聚變反應釋放能量,並且實現穩定輸出。

目前實現可控核聚變的方式有兩種,一是超強激光束進行能量聚焦,二是托卡馬克裝置。

激光方面美國的技術最先進,但還是遠遠達不到商用可控核聚變的程度,該技術需要使用盡可能多的激光束,把能量聚焦到一個點上,每個方位的能量輸入不能有偏差,這點難度就非常高,而且強激光對光學設備的要求極高。

一邊上億度的超高溫等離子體,一邊需要保持零下100多攝氏度的超導體,如何把兩個系統長時間放到一起穩定運行是一大難點,而且核聚變的中子無法100%隔離,高能中子還會損害超導線圈。

目前期望的解決途徑,就是常溫超導體,利用常溫超導體能大大降低超導系統的復雜程度,但是常溫超導體的研製,還沒有突破性進展。

除了以上兩點,氚元素的來源、磁束縛時間、能量控制、產物導流等問題都有待攻克。

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