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太陽是可控核聚變嗎?不然的話為什麼不會爆炸?
我們知道,氫彈需要原子彈來進行引爆,當原子彈爆炸時,會將氫原子(通常為氫的同位素氘和氚原子)擠壓在一起,強迫它們在高溫高壓的環境下發生碰撞引發核聚變,但這種碰撞的隨機性太大,所有氫原子並不會在同時完成碰撞。
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太陽和氫彈都是核聚變,為什麼太陽不會像氫彈一樣爆炸?
我們知道太陽和氫彈都是核聚變的原理,那麼為什麼氫彈會直接爆炸,而太陽卻不會像氫彈一樣爆炸呢?今天我們就來講一下。要搞清楚這個問題,我們需要先簡單了解一下核聚變的原理。所謂的核聚變,指的是讓多個原子核互相碰撞,並使這些原子核產生聚合作用的過程,它們在生成更重的原子核的同時,會由於質量虧損而釋放出巨大的能量。
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太陽是在燃燒還是在爆炸,我們到底應該怎麼理解這個問題?
有人常有質疑:太陽一直在劇烈燃燒,據說又是核聚變,但為什麼不像地球氫彈爆炸一樣的爆炸呢?太陽到底是在燃燒,還是在爆炸?其實這是一個認知局限的問題。因此,在地球上爆炸所造成的威力,主要是空氣的膨脹,在高溫高壓狀態下,劇烈膨脹的空氣無法及時疏散開來,就會發生地球式爆炸。但在太陽裡,是沒有空氣可供其膨脹開來的,太陽的主要組成是氫和氦,其中氫佔了約90%,氦佔了約10%,其餘元素加起來只有1%左右,而氫在沒有氧的情況下本身是不會燃燒的。但太陽作為巨大的能量源,每時每刻都在發生巨大的能量爆發。
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太陽是在燃燒還是在爆炸,我們到底應該怎麼理解這個問題?
因此,在地球上爆炸所造成的威力,主要是空氣的膨脹,在高溫高壓狀態下,劇烈膨脹的空氣無法及時疏散開來,就會發生地球式爆炸。但在太陽裡,是沒有空氣可供其膨脹開來的,太陽的主要組成是氫和氦,其中氫佔了約90%,氦佔了約10%,其餘元素加起來只有1%左右,而氫在沒有氧的情況下本身是不會燃燒的。
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什麼是能源核聚變?氫彈爆炸是聚變反應?如何使它們發生核聚變?
2021-01-12 10:51:22 來源: 每天一大樂PLUS 舉報 核聚變就是利用氫
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如果發射一個最大的核彈到太陽,在內部爆炸後太陽會怎樣?
沙皇炸彈是地球上曾經試爆過最大威力的核彈,但它卻不是一種炸彈,而是多種炸彈結構的組合!氫彈原理很簡單,即輕元素聚變產生的巨大能量,但這個條件非常高,比如要上億度的高溫或者變態的超高壓,這些條件都無法用常規條件下獲得!因此氫彈都是由原子彈引爆的,不知道各位有沒發現,各國都是先上原子彈,再上氫彈就是這個原因!
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同樣是核聚變,氫彈爆炸只是一瞬,為何太陽卻能燃燒百億年?
這以後人們一直為了太陽的能量來源爭論不休,直到核物理學的誕生以及進步,人們才知曉太陽是利用核聚變反應燃燒的。這一結論出現以後,在一段時間內的確很振奮人心,但是隨著氫彈等同樣利用核聚變反應的武器誕生以後,人們又發現了新的問題:氫彈與太陽同屬於核聚變反應提供能量,氫彈從反應到爆炸只需要幾秒種,為什麼太陽能夠燃燒100億年呢?
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一克重的核彈完全爆炸,爆炸面積是多少,會有什麼影響?
我們熟知的核彈一般是指原子彈和氫彈,作用原理是核裂變和聚變。不過氫彈需要原子彈來引爆,而原子彈存在臨界質量才能起爆,所以1克的核彈是不存在的。除此之外,核聚變的能量轉化率只有0.7%,所以即便能爆炸,對1克來講,只有0.007克能完成轉化為能量,通過愛因斯坦的質能方程,算出能量是6.3*10^11焦耳,相當於150噸TNT威力。什麼事臨界質量呢?簡單說,放射性物質並不是隨時爆炸的,要不然自然界裡的放射性物質早把宇宙炸掉了,平時小塊分散的放射性元素都是在慢慢的發射能量,具體有多慢呢?
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既然太陽會發生核聚變反應,為什麼它不會瞬間爆炸?
太陽為什麼不會爆炸?由於太陽自身巨大的重力擠壓,使其核心的壓力和溫度變得極高,形成了可以發生核聚變反應的環境。氫原子核(即質子)通過質子-質子鏈反應以及碳氮氧循環(主要是前者)結合成氦原子核(氦-4),同時釋放出巨大的能量。但是為什麼所有的氫原子核不會瞬間聚變呢?或者說太陽為什麼不會一下子爆炸? 一切都從核心開始。
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同是核聚變,為什麼氫彈爆炸連渣都不剩,太陽卻在持續燃燒
氫彈的爆炸和太陽能持續燃燒的原因都是因為核聚變的反應才產生的,那人們會提出疑問,同樣都是核聚變,為什麼氫彈的爆炸會連渣都不剩,而太陽卻能燃燒很多年呢?原子彈爆炸從歷史中我們知道在第二次世界大戰中,美國向日本的兩個地方:廣島和長崎投射了2枚原子彈,原子彈的爆炸造成了很多人員的無辜死亡。
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同是核聚變,為什麼氫彈爆炸連渣都不剩,太陽卻在持續燃燒?
氫彈的爆炸和太陽能持續燃燒的原因都是因為核聚變的反應才產生的,那人們會提出疑問,同樣都是核聚變,為什麼氫彈的爆炸會連渣都不剩,而太陽卻能燃燒很多年呢?氫彈利用的是氫原子核的核聚變反應,同時也會有部分質量的損失,根據愛因斯坦的公式△ E=(△m)c,質量會以能量的形式釋放出來,因此氫彈爆炸產生的能量威力無比,連渣都不剩。
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如果一顆氫彈在一個厚度達10公裡的鐵球內爆炸,會發生什麼?
核彈的出現再一次讓人類文明實現了質的飛躍,它取代化石能源,成為目前人類最強大的能源。當然,核能的應用有兩種,核裂變和核聚變,而它們的代表作則是原子彈和氫彈。由於核聚變的威力遠超核裂變,所以氫彈的威力也是原子彈無法相比的,而人類在研究出氫彈之後,還沒有在戰爭中使用過,只是在某些地方進行過相關的核爆實驗。
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太陽那麼高強度的核聚變反應,為什麼不會失控?
據科學家們測算,太陽每秒鐘釋放的能量可以達到3.8*10^26焦耳,相當於900億個當量在百萬噸級核彈爆炸所釋放的能量,也大致相當於1.3億億噸標準煤燃燒時產生的能量,我們地球能夠接收到的太陽發出的能量,佔比僅僅達到22億分之一,就是這麼一點看似不起眼的比例,為地球維持相對穩定的溫度和生命體的誕生以及生物的發展演化提供了充足的保障。
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核聚變與核裂變有什麼本質上的區別嗎?
人類利用核能是從核裂變開始的,從費米在芝加哥大學建立人類第一個核反應堆開始,到後來美國轟炸日本的兩顆原子彈,再到現在的核電站,這些都是核裂變的產物。核裂變的原理其實並不複雜,其實就是用中子去轟擊裂變材料的重原子核,這些重原子核被轟擊後會分裂為二到三個輕原子核,同時還會釋放出二到三個中子,這些中子又會轟擊其他的重原子核,這樣一來在極短的時間內就釋放了巨大的能量,這種過程被稱為鏈式反應
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氫彈有多恐怖,可瞬間將紐約化為灰燼,它的爆炸原理是什麼?
氫彈不同於尋常原子彈,是以核聚變為原理,製造出的威力遠超原子彈的超級大殺器。上世紀二戰結束後,原子彈的使用讓各國恐慌不已,但早期的原子彈,不論是智能轉換率還是威力,都不足以滿足當時的美國和蘇聯,於是在核裂變原子彈的基礎上,科學家們又研製出了比原子彈威力大得多的氫彈。
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核彈爆炸的場面有多震撼?研製核武器需要多少錢?
一、原子彈的威力原子彈的爆炸威力有多大呢?我們用TNT炸藥與原子彈爆炸的一組數據來做一下比較。例如:一千克的TNT常規炸藥所爆炸大概能釋放4.19×106焦耳的能量,而一千克鈾(原子彈的主要原料)全部聚變後所能釋放約8×1013焦耳的能量,大概是一千克常規TNT炸藥的兩千萬倍。
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太陽也是核聚變反應,為什麼太陽能夠維持穩定而不發生爆炸?
太陽的主要組成就是氫,在高溫高壓的環境中發生碰撞進行核聚變形成氦,有質量損失。之所以太陽不會瞬間爆炸解體,主要是太陽有著巨大的引力,核反應釋放能量產生的熱膨脹,還不足以讓太陽物質完全脫離太陽引力;
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核裂變與核聚變,秒懂!
引爆炸藥,產生高溫高壓,將這兩塊鈾235合併成一塊大於臨界質量的鈾235,就能產生爆炸。搶把式的缺點是威力不大,因為一共兩塊鈾,且都比臨界質量小,加起來最多也只能接近兩倍臨界質量,所以威力有上限。核聚變的過程完全相反,是兩個輕的原子(如氫的同位素,氕,氘)在高溫高壓下發生碰撞變成一個重的原子(如氦)並釋放中子。過程中也有質量虧損,放出光和熱。
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可控核聚變時代即將來臨,人類文明迎來新機遇
可控核聚變反應堆建成之後將利用氫的同位素「氘-氚」核聚變形成「氦」過程中釋放出的巨大能量來發電。很多人可能會問了,不就是一個發電站嗎?值得這麼多國家幾十年如一日都想去實現?對此我只能說這是一個偉大到足夠影響人類命運的超級項目。因為核聚變反應堆需要的氘和氚元素也比較容易獲得,反應進行時也不會產生任何放射性物質,對於人類來講核聚變也是清潔能源之一。
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核聚變反應需要上億度高溫?怎麼測量?溫度到底是什麼?
核聚變反應的發生,有一個重要的前提,就是需要極高的溫度。有多高呢? 目前聚變界常規的「小目標」都是:一億度!因此,啟動氫彈裡面的核聚變反應,首先需要一顆原子彈做「引信」,而對於磁約束核聚變裝置,為了實現這一億度的高溫,則需要龐大的加熱系統提供能量輸入。