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可控核聚变和永生技术哪个难

发布时间:2022-01-25 13:26:51

‘壹’ 可控核聚变难点在哪里为什么要实现

爱因斯坦的质能关系E = mc^2只能告诉你核反应发生前后的能量变化,但不会告诉你反应的过程。核聚变要发生,必须首先让两个原子核靠得非常近。非常近是多近?在10^(-15)米的量级。要知道,一个原子中原子核跟电子的距离都有10^(-10)米的量级,也就是说,两个原子核要靠近到原子尺度的10万分之一才能聚变!

太阳

明白了以上基础,你就可以理解,可控核聚变的难点在于两个技术问题。一,如何将聚变材料加热到这么高的温度?二,用什么容器来装温度这么高的聚变材料?把核聚变反应堆看成一个火炉,第一个问题就相当于“怎么点火”,第二个问题相当于“怎么保证不把炉子烧穿”。

对第一个问题的回答,惯性约束激光点火是一条思路。把聚变燃料放在一个弹丸内部,用超强激光照射弹丸,瞬间达到高温,弹丸外壁蒸发掉,并把核燃料向内挤压。美国的“国家点火装置”和中国的“神光三号”等实验装置,走的就是这条路。

对第二个问题的回答,磁约束是一条思路。把聚变燃料做成等离子体(原子核和电子分离,都可以自由流动),用超强磁场约束等离子体,让它们悬空高速旋转,不跟容器直接接触。EAST等托卡马克装置,走的就是这条路。

一大麻烦在于,这两条路是互相矛盾的。聚变燃料如果处于静止,就很难不把容器烧穿;而如果处于运动中,聚焦点火又变得困难。这就是可控核聚变难度如此之大的原因。

‘贰’ 可控核聚变到底是什么究竟有多难实现

是两个较轻的原子核聚合为一个较重的原子核,并释放出能量的过程。自然界中最容易实现的聚变反应是氢的同位素——氘与氚的聚变,这种反应在太阳上已经持续了50亿年。可控核聚变俗称人造太阳,因为太阳的原理就是核聚变反应。

(核聚变反应主要借助氢同位素。核聚变不会产生核裂变所出现的长期和高水平的核辐射,不产生核废料,当然也不产生温室气体,基本不污染环境)人们认识热核聚变是从氢弹爆炸开始的。科学家们希望发明一种装置,可以有效控制“氢弹爆炸”的过程,让能量持续稳定的输出。

详细内容

地球上的能量,无论是以矿石燃料,风力,水力还是动植物的形式储存起来的,最终的来源都是太阳:矿石燃料是由千百万年前的动植物演变而来的,而动植物(无论是今天的还是以前的)的能量最终是要来源于食物链底端的植物的光合作用所储存的太阳能;风的起因是由于太阳对大气的加热造成的冷热不均;

水力的势能一样要靠太阳的加热使处于低平位置的水体蒸发,上升,再以降水形式被“搬运”到较高位置,从而形成势能。因此,无论人类利用这其中哪一种能源,归根结底都是在利用太阳能,而太阳的能量则是来源于核聚变;

因此,人类如果掌握了有序地释放核聚变的能量的办法,就等于掌握了太阳的能量来源,就等于掌握了无穷无尽的矿石燃料,风力和水力能源,一些人鼓吹的现代工业将因为没有能量来源而走向灭亡的观点也就破产了。

‘叁’ 人工智能和可控核聚变哪个更难实现

人工智能更难实现。现在所谓的人工智能其实就是放大版的儿童玩具,根本不是什么人工智能。真正的人工智能时代还没有到来。

‘肆’ 可控核聚变能否实现,可控核聚变的难点在于哪里

可能会实现可控核聚变;提高其安全性和高效性;约束上亿度等离子体。

核聚变:两个轻原子核聚合为一个重原子核,释放能量的过程。易实现的聚变是氘与氚的聚变,氘与氚的聚变在太阳内部已经持续50亿年左右。可控核聚变:又称人造太阳,太阳就是核聚变。

以往乃至未来,难点:长时间约束达到上亿度高温等离子体问题,基础的目的是:蒸发液态水产生高压蒸汽,达到发电的目的,托卡马克装置释放热量就是难点。

‘伍’ 可控核裂变的技术难点在哪,它可以为我们带来什么

其实从它的名字我们就可以看出,想要实现可控核聚变最大的难度就在于能否控制住核聚变。因为一旦不能够对核聚变进行掌控的话,那么它就相当于一个移动的氢弹。人类一直想要实现可控核聚变,因为他对我们至关重要,接下来我就给大家谈一下他对于我们到底有哪些作用。

人类未来能够实现可控核聚变吗?

在我看来,可控核聚变在未来肯定是能够实现的。曾经有一位前苏联科学家就曾经做出过这样的预测,他说,当整个社会需要的时候,可控核聚变就一定能够发生。特别是当我们对天体物理掌握越来越多的时候,可以通过恒星来慢慢的掌握这一点。

‘陆’ 可控核聚变,强人工智能,量子计算机,哪个最难实现

人工智能(Artificial Intelligence),英文缩写为AI。它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。 人工智能是计算机科学的一个分支,它企图了解智能的实质,并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器,该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。人工智能从诞生以来,理论和技术日益成熟,应用领域也不断扩大,可以设想,未来人工智能带来的科技产品,将会是人类智慧的“容器”。
人工智能是对人的意识、思维的信息过程的模拟。人工智能不是人的智能,但能像人那样思考、也可能超过人的智能。
人工智能是一门极富挑战性的科学,从事这项工作的人必须懂得计算机知识,心理学和哲学。人工智能是包括十分广泛的科学,它由不同的领域组成,如机器学习,计算机视觉等等,总的说来,人工智能研究的一个主要目标是使机器能够胜任一些通常需要人类智能才能完成的复杂工作。但不同的时代、不同的人对这种“复杂工作”的理解是不同的。[1

‘柒’ 什么是可控核聚变实现它的难点是什么

就可控核聚变目前存在问题的全方位解决方案
大规模螺旋S磁腔中心N磁束逆流,制电磁构托卡马克体,让中子辐照成为自持燃烧的能量,中子能量锁在以磁岛为中心,形成圆形螺旋等离子腔内,类托卡马克超导电流,中心磁岛遇到外环“大规模螺旋磁流”而撕裂成环螺旋磁罩,推动极度扭曲的等离子体形成环电流,氚得以自持燃烧。其原理是通过对鹦鹉螺电磁结构解析,腔体内单向s极螺旋磁中心产生等离子涡流感生N极磁束回流,制造三维稳态链式磁环岛/使实体的托卡马克体系以纯电磁构建托卡马克要素。

‘捌’ 可控核聚变的实现难点是什么为什么

可控核聚变是指人们可以控制核聚变的开启和停止,以及随时可以对核聚变的反应速度进行控制。或者说,最简单地比喻就是,同样是可燃烧物质,火药可以用来做成炸弹,因为只是利用其高能量瞬间爆发的破坏性;同时也可以掺点杂质,做成蜂窝煤,使其可以当做一个煤炉子来缓慢释放能量,想让它烧就烧,想让它灭就灭,秘诀就在蜂窝煤炉子的炉门上。将这个蜂窝煤炉子的燃料换成核燃料,烧上开水,让开水变成蒸汽去推动轮机发电,就成了一个当今的核电站的基本原理雏形了。相比可控核裂变来讲,可控核聚变的优势在于:原料易得,核聚变的原料是重水,可以直接从海水中提炼,并且地球中储量极大。核聚变的过程及其产物均不会对环境造成污染,亦不会造成核泄漏的危害。那么将这个煤炉子里的燃料从核燃料换成核聚变的原料的最大的麻烦在哪里?就在于其反应条件。核裂变需要的反应条件很弱,天然的铀矿在常温的自然条件下就可以发生衰变。但是相比于核裂变过程来讲,核聚变最麻烦的反应条件就是——需要瞬间上亿度的高温才能引起核聚变反应。而如此高的温度是用传统加热方法所无法达到的。人类研制氢弹时,对于该问题给出了以下解决方案:用核弹引爆氢弹!即通过核弹引爆得到达到核聚变反应的温度,从而引起核聚变使得氢弹爆炸。因此氢弹内部是有一个小型核弹的。

‘玖’ 可控核聚变的技术难点有哪些

可控核聚变,需要把聚变材料束缚在装置内,使之达到上亿度的温度,然后发生聚变反应释放能量,并且实现稳定输出。

目前实现可控核聚变的方式有两种,一是超强激光束进行能量聚焦,二是托卡马克装置。

激光方面美国的技术最先进,但还是远远达不到商用可控核聚变的程度,该技术需要使用尽可能多的激光束,把能量聚焦到一个点上,每个方位的能量输入不能有偏差,这点难度就非常高,而且强激光对光学设备的要求极高。

一边上亿度的超高温等离子体,一边需要保持零下100多摄氏度的超导体,如何把两个系统长时间放到一起稳定运行是一大难点,而且核聚变的中子无法100%隔离,高能中子还会损害超导线圈。

目前期望的解决途径,就是常温超导体,利用常温超导体能大大降低超导系统的复杂程度,但是常温超导体的研制,还没有突破性进展。

除了以上两点,氚元素的来源、磁束缚时间、能量控制、产物导流等问题都有待攻克。

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