聚变供能单元和什么长得像

在未来，巨变发动机有没有可能完全替代燃料发动机？我们今天就先了解一下。 这台聚变发电机大约长三十米，每个燃料囊中含有刀和穿的气体，用于供给单次聚变能量脉冲。 巨变发动机将每个燃料囊发射到大约六米的反应式中。反应室内的一个约汽车轮胎大小的电磁场线圈产生强大的磁场，用压缩通过线圈中心孔的每个燃料囊。 一个热交换器通过循环流动的熔熔岩在反应室内浸出来，捕获每个巨变能量脉冲产生的热量。 由融融热盐产生的蒸汽被用来驱动涡轮和发电机产生电力。我们可以演示一遍聚变发动机装载燃料囊，反应适中的线圈被开启，产生磁场。 聚变发动机将燃料囊加速到每秒超过十公里的速度。当燃料囊进入稳定的磁场中心时，他开始被迅速压缩。燃料囊的迅速压缩引起刀和穿燃料的点燃，产生聚变能量等离子体脉冲。 聚变等离子体脉冲主要以中子的形式向外辐射能量，用于加热反应。势必上流动的熔熔岩 被聚变加热的熔熔岩被泵送到热交换器中，将水加热成蒸汽。蒸汽驱动与发电机相连的涡轮，产生持续不断的清洁电力， 整个过程是重复进行的，从而产生连续的脉冲。巨变反应这个概念可能具有未来性能增长的潜力，可以利用先进的巨变燃料来提升效率。

现在是二零四四年，此刻一台特殊的火箭发动机正在进行测试飞行，目的是能够以最少的燃料消耗，以最短的时间抵达火星。而要做到这一点，只有借助核聚变的力量才有可能实现，这种力量也是人类可以制造出来的最强大的能量反应。 核聚变的原理我们之前专门讲述过，当刀和穿两个盒子在极端高温下高速撞击时，就会融合成全新的亥盒子和一个中子，同时释放出巨大的能量。 一刻，刀和穿在巨变反应后，能够释放出八千四百五十亿骄傲的能量，这足以为七千八百多个家庭提供一天的电力，或者为二十一个家庭提供一整年的电力。如果使用传统的能源来达到这个目标，则需要八十八吨枚或零点七 平方公里的太阳能电池板才行。那如何以可控的方式利用核聚变输出能量来驱动宇宙飞船呢？一直以来，这都是科学家们需要解决的现实问题。 人类能否实现殖民火星，完全取决于抵达火星的速度，以及能向火星输送多少资源。具有以有的化学能火箭技术来说，轻拥有最高的燃烧热能，能够提供最好的比冲力。这里的比冲是用来衡量火箭引擎燃料利用率的一种标准量。 理论上，轻化学反应的最大比冲是五百零二秒。航天飞机的分级燃烧轻氧发动机是最有效的火箭发动机真空中的比冲达到四百五十三秒，平均质量流量为一吨每秒。相比之下， spicex 猎鹰九号一级火箭的比冲为三百一十一秒。这些化学能 发动机已经很强大，但需要大量的燃料来运行。猎鹰重型火箭可以携带大约十六点八吨的有效载合飞往火星。听起来这个数字不少，但光是供给宇航员在旅程中的食物只有近九吨，占据了有效载盒的一半。 如果要运送一百人的话，就需要发射差不多九次。这种重型火箭成本最低也得八亿美元， 加上其他诸如火星车、氧气水这样的必需品，最终成本起码要增加一倍甚至三倍。只是花钱也就算了，每次运送的有效载合只占火箭总质量的百分之一点二，就不能忍了。 要解决这个问题，只有使用三体中提到的核聚变发动机。纳萨称之为电磁驱动核聚变推进器，这种发动机使用磁惯性巨变来实现可控核聚变控制 推进能量。总体来说它可以分成几个部分，电磁防护罩、等离子发生器、减震器、推进剂喷射器、电磁反应史、磁力喷口。 在发动机运行时先是创造出一个被磁场约束住的等离子体结构，可以把它想象成一个磁性肥皂泡，通过控制磁场的变化将一个较小的气泡从这个大气泡中分离出来。这个小磁炮中包含了核聚变所需的元素刀和穿。 在由电磁铁产生的磁场的约束下，这个等离子体小磁炮来到一个反应式的平静处，并被磁场以约三公里每秒的速度挤压。高压下这个等离子体发生巨变反应，伴随着许多独立中子和害似的产生，释放出大量的能量，以剧烈爆炸的形式在磁场 中展开了，周围的减震器发挥作用，抗住了剧烈的剧变能量爆发。但这种推进技术有个问题，剧变反应后，独立的中子会向各个方向散射四处，造成破坏，而害似则受困于磁场，没有完全释放。推理 为了解决这个问题，必须使用金属衬垫来约束，这些等于字体。金属衬垫由里制成，在发动机中有两个作用，一个是作为屏蔽层，用于吸收高能中子。 另一个像一个磁毯一样，在聚变爆炸后包裹着中子和害死在喷嘴内，与约束磁场定向相互作用。电梯后的里加上燃烧后的聚变燃料，通过磁约束喷嘴就可以向后喷出，提供推力。 根据预测，这种发动机可产生三十六兆瓦的喷气功率和五千秒的比冲。这样一来，一次完整 的地火运输任务只需要一百八十天的旅行时间和三十天的停留时间即可，加起来总共二百一十天。 这个时间控制很重要。首先，他大大减少了每个宇航员在太空中受到高能力字的辐射。 零点六六西服是目前设定的宇航员所能受到的辐射剂量的上限。这相当于经历了二百六十五万次的机场安检扫描，不间断做了四百四十年的空姐，二十二次全身 ct 扫描或在空间站上连续生活了四年。 只是接受一吸附剂量的辐射照射，患致命癌症的风险就会提高百分之五。如果再多一点，对身体的损害就不可逆转。当达到五吸附时，人就死定了。 使用核聚变推进器就可以将这个数字下降到零点一五，西服以下，使宇航员可以进行 多次太空任务。据估计，整个地火旅程将需要大约六十九万亿骄傲的能量，这相当于一枚光倒原子弹小男孩的能量。而利用巨变发动机只需要大约一百二十克的穿和八十克的刀。 不过另外还需要携带大量的礼推进机，这会占到火箭总重量的百分之四十二。即使如此，利用发动机难以置信的五千秒比冲就可以将百分之五十的火箭总重量用于承载火星基地的运输任务。 这相对于四百五十秒比冲的化学能和一千秒比冲的核能，无疑是革命性的技术跨越。那目前来说，这项技术为什么还没有成真呢？ 最大的技术障碍来自于趁电驱动可供核聚变技术，虽然还需要更多的研究，不过这一部分已经被充分理解并经过证明可行了，但如何使用趁电包裹住等离子体的 技术仍在探索之中。现在已经实现了利用磁场成功的对趁电进行操控。或许用不了三十年，二十三年后就能见到第一台核聚变火箭发动机装机测试了。这里是开通工作室，一如既往感谢您的观看，今天又是吹牛逼的一集，我们下期见！

裂变就是我们把一个原子的原子核给他扣开一个，分裂成两个，那原子核是由质子和中子组成的， 那他们之所以能够组合成一个整体不分开，是因为有很强大的能量把他们给拉在了一起，如果强行分开的话， 那拉住他们的这股能量就会释放出来，而这个能量呢，是十分巨大的。那巨变呢，刚好相反，是把两个独立的原子核给它聚合到一起，那聚合之后，这个新的原子核，它的质量会小于两个独立的原子核， 那多余出来的这部分质量，就会转变成能量释放出来。那这种巨变，比裂变释放出来的能量还要大的多。举一个不太恰当的例子，可能更有助于大家的理解。其实裂变就相当于离婚，那小两口 原来能在一块过日子，是因为爱的能量把他们给聚合到了一起。那现在两个人分开了，那这个爱的力量去哪了呢？ 就会转换成能量释放出来。比如说半夜吵架，摔盆摔碗，吵得街坊四邻不得安生。那巨变的刚好相反，相当于单身狗脱单，两个原来不认识的人，现在融合成为了一对小情侣，那这种融合也能够释放出能量， 也能吵到街坊四邻不得安生。因为小两口结婚，总要放点鞭炮吧，这个鞭炮的声音也能吵到街坊四邻。而且结婚放鞭炮，比小两口离婚吵架这个声音要大得多。所以说聚变比裂变威力还要强大。

核裂变跟核聚变的区别有多大？如果用搞对象来形容他俩，核聚变相当于热恋期，独立的小原子不破阻拦非得黏在一起，稍微碰撞擦出点火花就惊天动地。释放的能量相当于千万吨级基因 激荡，量能大黄倒一百来回合练变得相当于分手期，就算之前是合体状态，来个中子脚合一下就练成两半， 分开的同时也会有能量释放出来，但比核聚变小的多，也就炸一次广岛的量。目前来说，造原子弹和核电站发电的原理都是核裂变，他俩的区别在于 极短的时间内快速完成这种裂变的就是原子弹，在可控的时间内缓慢完成裂变的就是核电站。而氢弹的原理是更高级的核聚变。那同样用的是核能，氢弹的劲咋这么大呢？他多个啥呀？多个原子弹，他拿原子弹当雷管使，所以他俩压根就不是一个级别。

哎，为什么恒星只能聚变到体，然后就聚变不下去了啊？那这个问题是这样的，我们先看一下各种元素的相对原子质量，那相对原子质量说的是以碳十二元子的十二分之一为基准，然后其他元素的质量去除，以这个基准，我们就获得了这个元素的相对原子质量啊，就是这样的， 那这个图的话你不用细看，我大概的说一下，在这个图中可以很明显的看出，相对原子质量并不是我们一般认为的整数，也就是说他不是简单的质子数加中子数，你看就连碳元素的相对原子质量也不是一个整数，是吧？ 这是为啥？这其实有两点原因，第一点是每种元素的相对原子纸当是他的各种同位素的平均值，那第二个原因就是原子核的质量，不仅仅是质子和中子的贡献，还有结合能，或者说是称为内 能，这个能量也会表现成质量的。那由于每种元素的原子和的内能是不一样的啊，那么相对原子质量就不是这个质子数加中子数，所以就不可能是一个整数了，对吧？ 不过我们可以从相对原子质量看出一个原子和内能的大小，你看这轻的相对原子质量是一点零零七九三，那害的相对原子质量是四点零零二六，可以看出这前面的这些轻元素，他们的相对原子质量比接近的整数就多了那么一点点， 这就说明他们的原子核的内能高，也就说这种原子核束缚的不是那么紧。然后的话，你再往下看， 到了中等质量的原子核，他们的强度原子质量就比接近了整数小了那么一点点，这就说明他们的原子核的内能低，也就意味着他们的原子核在强力的作用下束缚的很紧很稳定。 比如说，呃，养的相对原则质量是十五点九九四九一，那绿的相对原则质量是三十四点九六八八五，那企业的相对原则质量是五十五点九三四九，对吧？比接近的整数小了那么一点点， 那然后的话你再往下看，随着原子核的增大，质子数增加以后，这电视力就增加了， 那么电视力增加了以后，那么合理的束缚就会开始变得慢慢的松散了，这就意味着原子核的内能哎，又增加了，一开始的话还不是特别的明显，那么往后看的话，哎，这些原子的相对原子质量又会比接近的整数又开始大的那么一点点。其实这种现象从爱超概元素以后就慢慢的显现了， 所以的话总结起来就是轻元素的原子和内能大啊，他有多余的能量，那中等质量的原子和的内 能小，他没有多余的能量，那大质量的原子科的内容大，他又有了多余的能量，所以的话清元素就可以结合在一起变成更加紧的束缚结构，然后哎释放出内囊，这就是核聚变， 然后他就变成了中等质量的元素，那中等质量的元素，他的内容小啊，他不可能在不吸收能量的情况下结合成大质量元素的，对吧？所以即便到铁这里就已经是穷途末路了，就彻底的就走不下去了。 这也是为啥大适当的重元素就可以通过分裂从小核然后释放出能量？因为大核的内能高，他不稳定，他需要把部分多余的内能抛掉，让自己变成更低的能量状态。 呃，所以的话，自然界的原则其实就是低能，对吧？也叫低调。哎，不是高调，我们人也一样， 只有你低调了以后才能门生发大财。好，那现在我们再看一张表，可以看出清元素的巨变释放出的能量是非常可观的，就是前面的那部分，但是当原子和的质量变大的时候，释放出的能量就会越来越小， 那到了二十号元素以后，然后到铁那释放的能量就已经很小很小了，直到最后就不再释放能量了，反正就成了吸收能量了。所以说，哎，这个核聚变就停止了， 那么核聚变一停止，那么的恒星就失去了平衡，在重力的作用下就会发生探索了，他不是中子星就是黑洞啊。 好，那这个问题就是这样的啊。呃，我是理论科学，点赞关注，我们一起学习有趣的科学知识，拜拜。

新华市消息记者十四号从正在成都市举办的世界巨变能源集团第二次部长及会议暨国际原子能机构第三十届巨变能大会上了解到， 全球首个国际原子能机构聚变能研究与培训协作中心落地四川省成都市，标志着中国在聚变能源领域的国际地位与影响力实现显著跃升，将为成都建设全球聚变能源创新高地、推动可控和聚变商业化进程注入动能。 据介绍，聚变能作为人类和平利用核能的重要发展方向，与裂变能相比，具有能量密度大、原料资源丰富、放射性污染低、固有安全性好等突出优势，是未来清洁能源的重要发展方向之一。