帖子主题：核聚变反应
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核聚变反应
文章提交者：烈血战士
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聚变反应： 除了重原子核铀235、钚239等的裂变能释放核能外，还有另一种核反应，即轻原子核（氘和氚）结合成较重的原子核（氦）时也能放出巨大能量，反应式为：H-2 ===He-4 n 或 D T===He n核聚变的原理是：在标准的地面温度下，物质的原子核彼此靠近的程度只能达到原子的电子壳层所允许的程度。因此，原子相互作用中只是电子壳层相互影响。带有同性正电荷的原子核间的斥力阻止它们彼此接近，结果原子核没能发生碰撞而不发生核反应。要使参加聚变反应的原子核必须具有足够的动能，才能克服这一斥力而彼此靠近。提高反应物质的温度，就可增大原子核动能。因此，聚变反应对温度极其敏感，在常温下其反应速度极小，只有在1400万到1亿度的绝对温度条件下，才能大到足以实现自持聚变反应。所以这种将物质加热至特高温所发生的聚变反应叫作热核反应，由此做成的聚变武器也叫热核武器。要得到如此高温高压，只能由裂变反应提供。但目前，科学家也已研究出了其他一些方法，比如：用多束激光照在同一个点上，就可以产生出超高温等等。利用聚变反应的另一大问题就是，没有可以用来盛放聚变反应的物质，地球上的物质都会在高温下熔化。但是由于聚变反应的辐射污染，比裂变要小得多，所以科学家还在不断探索当中。热核材料: 核聚变反应一般只能在轻元素的原子核之间发生，如氢的同位素氘和氚，它们原子核间的静电斥力最小，在相对较低的温度（近千万摄氏度）即可激发明显的聚变反应生成氦，而且反应释放出的能量大，一千克聚变反应装药放出的能量约为核裂变的七倍。但在热核武器中不是使用在常温下呈气态的氘和氚。氘采用常温下是固态化合物的氘化锂，而氚则由进行聚变反应过程中由中子轰击锂的同位素而产生。1942年，美国科学家在研制过程中，推断原子弹爆炸提供的能量有可能点燃氢核引起聚变，并以此制造威力比原子弹更大的超级弹。1952年1月，美国进行了世界上首次代号“迈克”的氢弹原理试验，爆炸威力超过1000万吨当量，但该装置以液态氘作热核材料连同贮存容器和重约65吨，不能作为武器使用，直到固态氘化锂作为热核装料的试验成功，氢弹的实际应用才成为可能。中国于日成功进行了氢弹原理试验，日，由飞机空投的300万吨级氢弹试验圆满成功。[编辑本段]为什么只有氘氚聚变？在氢的同位素中，氘和氚之间的聚变最容易，所以人们将氘和氚称为聚变核燃料。氘和氘之间的聚变就困难些，氕和氕之间的聚变就更困难了。因此人们在考虑聚变时，先考虑氘、氚之间的聚变，后考虑氘、氘之间的。由于氚的半衰期只有12.26年，所以在地球诞生之初的氚早已衰变的无影无踪，自然界中的氚，是宇宙射线的产物，只有几千克。所以聚变用的氚要人工制造，制造比较困难，一般不考虑氚、氚聚变。[编辑本段]不一定只有氢元素才能聚变其实不一定只有像氘、氚这种轻核才能发生聚变反应，重核也能反应，而且越重释放的能量更多。如超新星爆炸，超新星内的铁原子在超新星核心中受到巨大的压力，内部原子紧紧压在一起，使铁原子和铁原子发生聚变，释放的能量有目共睹。最后的产物是比铁原子更重的元素，由于现代科学技术有限，无法产生如此高压或高温。
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进来冒个泡泡！佩服楼主的专业水平！
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支持楼主很专业的文章！
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聚变和化学性质没关系在恒星中，氢聚变完了后，由于内部条件仍然满足聚变条件，氦会接着聚变，然后是锂等较重元素依次聚变，直到聚变为铁。因为铁核聚变是能量亏损的，所以恒星到这时会因能量无法维持自身体积而坍缩氘氚聚变不是最容易的，氚氚和氦3聚变都更容易。但氦3难找在核武器中广泛运用氘氚聚变不是难易程度的问题。氚有放射性，不仅有危害也不易保存。所以即使是氘氚气体也存在危害性。另外，氘氘的聚变在原子弹爆炸的条件下也能引发。关键因为，氢的三种同位素都是气体，非常难以储存。要想把数以几百千克计的氘和氚气体装入体积狭小的弹头是不大可能的（氢气是不能通过常温下加压来液化）。并且引爆的时候扩散太快。美国试爆的第一颗氢弹实际上根本不是弹，而是个庞大的试验装置。里面装的是液态氘（没有氚！lz的难易程度一说不成立），所以叫湿式氢弹。经测定，当量高达1000万吨TNT以上，但装置本身的重量也达到了20吨，根本无法用于实战。自苏联于1953年试爆了第一颗干式氢弹后，后来的氢弹全是干式的。装药为单一的固态氘化锂6（LiD）。锂属于碱金属，而碱金属都能与氢气反应生成氢化物。锂6是锂的两种同位素之一。我们日常锂电池里的则是锂7的化合物。氢弹的引信是原子弹。当原子弹爆炸时不仅产生高温高压，也产生大量高能中子。中子轰击锂核会产生氚核，氚和氘的比例正好是1比1，即发生聚变。这种氢弹是干式氢弹。想想，如果装药不是氘化锂6而是氕化锂6，氕氚聚变很难进行。而若是氚化锂6，又有放射性如果装药是其他碱金属的氘化物，则只有氘发生聚变，失去了锂作为“氚库”的优势，并且锂的原子核又是金属中最轻的，多装点不好吗？不用锂，能量密度会大大下降，要小型化就比较困难。如果只用锂6，缺点同样是能量密度太小。所以，lz关于为何选择氘氚聚变的原因是不对的。真正的原因是因为在干式氢弹里，氘和氚能以最安全且效率最高的氘化锂6形式保存(固态，且没有放射性)。
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&以下是引用娅妹妹
在第2楼的发言：氕(pie)氘(dao)氚（chuan)是氢、重氢和超重氢。化学式分别为 1
H1、H1、H1。它们是同位素，是由同种元素构成的不同原子，他的区别就在于它核内的中子数不同，氕（氢）核内没有中子，氘（重氢）核内有一个中子，氚（超重氢）核内有两个中子，由于核内的中子数不同所以它们的质量数相同而且它们的化学性质也是相同的，这是由于核外电子数决定的，它们的质子数一样也就是说它......说明一下那123分别是三个H1的上标哈
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氕(pie)氘(dao)氚（chuan)是氢、重氢和超重氢。化学式分别为 1
3H1、H1、H1。它们是同位素，是由同种元素构成的不同原子，他的区别就在于它核内的中子数不同，氕（氢）核内没有中子，氘（重氢）核内有一个中子，氚（超重氢）核内有两个中子，由于核内的中子数不同所以它们的质量数相同而且它们的化学性质也是相同的，这是由于核外电子数决定的，它们的质子数一样也就是说它们的核外电子数也是一样的，当然由于化学性质相同氘和氚也能聚变。以上为鄙人愚见，若有偏差之处还望见谅阿！
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铁为什么聚变后不产生能量？
提问者采纳
因为铁原子核的质量相比于他的核子数来说是最小的。核反应是把质量转化为能量，比铁轻的原子核聚变可以放出能量，比铁重的原子核裂变可以放出能量，只有铁，不论是聚变还是裂变，都必须吸收能量。
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因为铁元素在恒星的演化里，是聚变的最终一极，是最稳定的，所以它不再发生聚变反应，没有了能量，恒星的向心里失去了它的平衡力，坍缩就开始了。
看看元素周期表，算一下就知道，铁的每个核子的平均质量几乎最小，小于其前后的原子。而核反应中重子数不变，又根据E=mc^2，这样铁进行核聚变后，总质量反而要增加，就不能产生能量，但为什么铁的每个核子的平均质量最小，属于原子核物理内容，恳请各位高手补充。
这下明白了吧，为什么地球上铁矿最多...
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为什么在恒星内部聚变到铁元素就停止了，可在超星星爆炸的时候又可以生成更重的元素？
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铁核或以后的元素聚变需要吸收能量，这种聚变如果发生在恒星的内部，则会导致恒星内部的压力不平衡（核聚变释放的能量向外辐射时给恒星外层物质提供辐射压力，用以抵抗重力，从而停止恒星的收缩），恒星因此会坍塌甚至解体。新星或者超新星爆炸的方式，一瞬间的压力和温度足以提供铁核之后的聚变，所以才能够产生重元素
植物分子生物学在读博士
超新星爆发瞬间的温度和压强远远超过恒星核心。因此可以压缩原子核而成为更重的元素。
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