利用內燃機的原理進行可控核聚變,這樣可行嗎?
利用蒸饅頭的原理炸油條,這樣可行嗎?
我們先來看看現階段的核電站是什麼原理。現在的核電站都是用的核裂變,用的燃料是鈾。
熱中子轟擊鈾-235原子後會放出2到4個中子,中子再去撞擊其它鈾-235原子,從而形成鏈式反應。這個過程會產生大量熱能。熱能傳遞給高壓水,生成蒸汽。然後蒸汽推動發電機旋轉,從而發電。
當然,以上是核裂變反應發電。而題主所說的核聚變反應需要將燃料,例如氫的同位素氘和氚,加熱到意義1億度以上高溫,才能讓它產生核聚變,然後按照上面流程發電。所以技術難度大,至今沒有投入使用的聚變電站。
我們通常見到的內燃機都是活塞式內燃機,以往複活塞式最為普遍。(我就拆過活塞式內燃機,別的我也沒玩過)內燃機將燃料與空氣混合後在汽缸內燃燒,釋放出高溫高壓氣體,推動活塞做功,從而輸出能量。
那麼,我們看看如果將這兩個合到一起,可行嗎?
恩,什麼樣的點裝置才能點燃燃料,讓燃燒室達到且承受1億度的高溫呢?內燃機顯然不可以。所以內燃機原理沒法匹配可控核聚變的。
受控熱核聚變能的研究主要有兩種,即慣性約束核聚變和磁約束核聚變。前者利用超高強度的激光在極短的時間內輻照氘氚靶來實現聚變,後者則利用強磁場可很好地約束帶電粒子的特性,將氘氚氣體約束在一個特殊的磁容器中並加熱至數億攝氏度高溫,實現聚變反應。
2016年2月,中國EAST物理實驗獲重大突破,成功實現電子溫度超過5000萬度、持續時間達102秒的超高溫長脈衝等離子體放電。這也是截至2016年2月國際托卡馬克實驗裝置上電子溫度達到5000萬度持續時間最長的等離子體放電。標誌著中國在穩態磁約束聚變研究方面繼續走在國際前列。
汽缸真空,中間一個某種吸熱材料球包裹氘氚,激光點火聚變產生的超高溫瞬間使該材料等離子化形成大量等離子氣體,同時它等離子化吸熱降低溫度防止汽缸燒蝕,等離子體再推動活塞做功,應該是可行的。但是題主那麼做根本不可行,秒秒鐘boom。
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