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核反应大致可以分为3354裂变和聚变两大类,核电站反应堆的工作原理也可以分为相应的两大类。现在世界上所有运行的反应堆都是核裂变装置。核裂变过程的基本原理是重核在中子轰击下发生裂变,它以链式反应的形式继续进行。在这个过程中,产生巨大的热能,可以用来发电。问题是裂变反应堆会产生大量不稳定的放射性物质,一旦反应堆发生核泄漏,后果不堪设想。

那么,核反应堆可以利用核聚变产生产能吗?

你知道氢弹和原子弹的区别吗?虽然都是产生核爆炸,但原子弹是核裂变爆炸,氢弹是核聚变爆炸。当然氢弹的爆炸威力比原子弹大得多,说明核聚变产生的能量比核裂变大得多。利用氢同位素氘、氚等较轻的原子聚合成较重的原子核也会产生巨大的能量,这就是核聚变的原理。因为核聚变不会产生类似核裂变中的放射性物质,几乎不会带来放射性污染等环境问题。聚变反应物是清洁的,其原料可以取自海水中的氘,几乎取之不尽。

氢弹爆炸中的聚变过程,然而核聚变有一个很大的问题,就是需要能够控制核聚变的过程,使核聚变产生的能量能够持续稳定的获得和利用。氢弹虽然成功实现了核聚变,但这是一种不可控的核反应。然而,实现受控核聚变在技术上是困难的,这是全世界核科学家努力的目标。比如利用激光的特殊功能,创造了一种叫做惯性约束聚变的技术。美国科学家通过研发,将能量为200万焦耳的激光通过192束激光束聚焦到直径为3毫米的氘氚丸反应室(中心填充有重氢燃料),该反应室将产生X射线。这些射线可以形成1亿摄氏度的高温,压力超过1000亿个大气压,即产生接近核爆炸的温度和压力,实现能量增益百倍的点火。目前,核聚变的人工可控过程仍在研究和实验中。

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