融合-概念

好了，我们来谈谈核聚变。核聚变是原子核的结合，我们要把两个原子核融合在一起。我们为什么要这么做呢?让我们看看这张图，这张x轴上的图我们有质量数y轴上我们讨论的是结合能。结合能是将一摩尔原子核分解成核子所需要的能量。也就是分解一个原子核所需要的能量。所以在中间这个带，我写的质量数大约是60，注意它有最高的结合能。所以需要很大的能量来分解原子核。质量数大于60的物质会经历我们所说的裂变。裂变是指我们把原子核分开，使质量数接近60。 Over here in the low mass number we're going to get through fission, we're going to push those nuclei together to get it to it's very stable nucleus of 60. So let's talk about nuclear fusion a bit more, alright so here we have 4 low atomic number the smallest atom, hydrogen and we're going to fuse those guys together and we're going release some beta particles or electrons and 2 helium nuclei and notice a lot of energy is going to be released.

这家伙看起来比这家伙更稳定一点好吧，那么这是怎么发生的呢我们必须以非常非常高的速度轰击这些氢粒子才能让它们融合在一起因为别忘了当它们相互靠近时，当这些原子核相互靠近时它们是两个带正电的分子它们就会相互排斥。所以如果它们有大量的能量来克服排斥力使它们足够靠近，在那里它们会结合并融合，当它们真的这样做时，大量的能量会被释放出来，这些能量可以被用来，它可以被用来为我们想做的任何事情提供能量。所以为什么我们不使用这个如果大量的能量被产生，为什么我们不使用这个来代替核裂变?因为核裂变实际上是用于核电站的，实际上会释放出非常有害的副产品。这里有一些好处让我们回顾一下谈论核聚变的好处。

在核聚变中，我们需要做的是，我们有大量的这些小粒子我们有来自行星的这些小粒子，氢，氦之类的，它们非常小，我们在地球上有很多这样的小粒子。我们没有那么多用于核聚变的大粒子，所以，我们有很多大粒子是件好事。我们也没有得到放射性副产品，这意味着这个反应不会对环境有害。氦原子对环境无害，β粒子完全没问题。所以我们没有放射性的副产品就像我们讨论核聚变时一样。

当这个反应发生时，我们也会得到更多的能量，更多的能量，比裂变的能量多几千倍。为什么要用这个呢?这就是为什么，就像我之前说的，它需要很多能量来克服这两个原子核在一起的斥力所以它需要很多能量来维持和启动这个特殊的反应。想想看，如果聚变反应发生在太阳下，太阳非常热，反应需要很多能量才能发生。它只能在高温下达到4000万开尔文，这太高了实际上不可能找到一个容器可以控制那种不是控制但它可以控制那种高温。这实际上是在原子爆炸中达到的我们需要原子爆炸来启动这个温度或者这个温度和实际需要的能量使反应向前发展。你能把它想象成一个容器吗?所以我们也不能，所以这个反应不能用来产生能量这就是为什么你可能会想到化学学界正在讨论的事情比如冷聚变或其他我们可以使用的方法，我们实际上可以通过这种反应来获得这种能量，比如氢燃料电池之类的。所以现在我们会坚持研究核聚变但希望将来我们会研究核裂变。