03.03 是否能夠用對撞機實現可控核聚變?

察言觀語


這個是不可以實現的,實現聚變需要兩個條件:

  1. 極高的溫度,至少需要1500K以上

  2. 極大的壓強。
    上圖為CERN的大型強子對撞機

溫度是表徵微觀粒子熱運動的劇烈程度的物理量,溫度越高,微觀粒子的熱運動越劇烈,只有當溫度極高時,原子才能擺脫掉核外的電子,完成“裸核”與“裸核”相撞,實現聚變。由於原子核都是帶正電的,越是靠近時斥力就會越大,因此極高的溫度還提供了原子核相撞的動能,需要克服原子核間的斥力。

下圖為最簡單的核聚變原理圖

極大的壓強是為增加了粒子間相撞的幾率,這樣聚變反應才有可能以鏈式反應自發下去。

粒子加速器原理是利用電磁場來加速帶電粒子的,常溫下原子核並不能擺脫核外電子而獨立存在,也是無法人工操縱剝離的,即使再強的粒子加速器都是無法加速電中性的原子的。

下圖為電腦繪製的歐洲大型強子對撞機整體結構圖

所以要想用對撞機實現可控核聚變,先要得到兩束核子流,但是目前根本無法有效取得,這個就是問題關鍵。


核先生科普


這種事情就是

脫褲子放屁

拿大炮打蚊子

用牛刀殺雞

費力不討好

投入和產出不成比例

拿智能手機當BB機用

拿個10000塊錢的烤箱,去燒開水

所以,結論就是能發生核聚變。

但是核聚變產生的能量相對粒子加速消耗的能量來說就是,你少開了一壺水,卻把整個城市的電都消費了。


FUNY星球


托克馬克裝置是磁約束核聚變裝置,使用高能激光照射氘氚燃料丸,通過壓縮點燃燃料丸發生核聚變釋放能量,是可控核聚變裝置。對撞機是一種粒子加速器,它使粒子高速運行並相撞,產生新粒子或其他粒子。托克馬克和對撞機工作原理不同,托克馬克能夠實現核聚變並能將其約束,使聚變能緩慢釋放。對撞機則很難使氘核和氚核對撞在一起,也不能使它們成為等離子體。但對撞機可以加速正電子和電子,或反氫和氫原子相撞,產生湮滅,其能量比核聚變大的多,只是難以約束。所以對撞機很難實現核聚變,因為它不能使氘氚成為等離子體,不能內爆壓縮,不能高溫點燃,不能約束核聚變。但對撞機有可能實現正反物質湮滅反應,比核聚變能量大,只是難以約束。


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