登陆注册
3247200000007

第7章 人造小太阳

你知道太阳为什么会不停地发出巨大的光和热吗?原来太阳上也在进行原子核反应哩。

早在1938年,科学家贝特就指出,在太阳的炽热的核心里,正在发生核聚变反应,即在不断地由许多质子合成原子核的反应。

我们在前面已经讲过原子核的裂变反应,这里说的却是原子核的聚变反应,这是怎么回事呢?

前面讲过,像铀这样的重元素,它在裂变时,会有质量亏损,这些亏损的质量会变成巨大的能量,这就是裂变能。原子弹和原子发电站都是利用这种原理工作的。

我们现在来看轻元素,如氢和氦。氢原子核是由1个质子组成的。氦原子核则是由2个质子和2个中子组成的。根据计算,氦原子的质量应该是4.031872“原子质量单位”。但是,科学家阿斯顿在用他的仪器实测氦原子质量时,却只有4.001507“原子质量单位”。这就是说,氦原子质量的理论值与实际值亏了0.30365“原子质量单位”。

又是产生了质量亏损。根据物质守恒定律,这些质量亏损是化成了原子的结合能,原子核就是靠这种结合能把质子和中子“粘”在一起。这种结合能在科学上就叫聚变能。由此可见,原子核裂变可以施放出能量,同样,原子核聚合也可以施放出能量。这种聚变能就是聚变反应的产物。

在太阳的核心里,正在发生4个质子合成一个氦核的反应,所以它会发出巨大的聚变能,光和热就是聚变能产生的。

聚变反应的燃料一般是轻元素,如氦、氢及其同位素等。一个氢同位素氘核和一个氢同位素氚核互相碰撞,发生聚变反应,可生成一个氦核。聚变时同时释放出很大的能量,这种能量比裂变反应时发出的能量还要大。生成1克氦核的聚变反应,释放出来的能量就大约与燃烧12吨煤相当,这要比同样重量的核燃料裂变反应产生的能量大好几倍。

根据这个道理,科学家准备用人工的方法来重现太阳核心的反应,也就是人工制造“小太阳”。

不过,实行原子核的聚变反应有一个条件,必须加温,使原子核以极高的速度运动,才有可能叫它们聚在一起。不过,一旦聚变反应发生,就不必再加温了,它自己产生的能量就可以维持反应的要求了。这就像一般燃料,只要点着,它就不必老加温,自己就可以燃烧起来一样。正因为这个原因,人们才把原子核的聚变反应称作热核反应。比如为了使两个氘核或氢核发生聚变,就必须使它们充分靠近,近到只有十万分之一厘米的距离,要做到这一点,必须具有几千万摄氏度到两亿摄氏度的高温才行。因此,要实现聚变反应,获取这种反应的高能量,首先要付出高的温度。

1952年,美国首先用人工方法实现了核聚变,这就是氢弹爆炸。氢弹原来就是用氢等轻元素作原料,用高温来促使这些元素的核聚变的产物。那么,氢弹里的高温是怎么得到的呢?是用原子弹爆炸得到的。也就是说,一颗氢弹里其实还藏有一个小小的原子弹。这个小小的原子弹就像普通炸弹里的雷管,它先爆炸,产生几百至几千万摄氏度的高温。在这种温度的“引燃”下,氢弹里的重氢发生核聚变,变成了氦核。在一瞬间,产生比原子弹还大的爆炸能量。1952年11月1日,美国在太平洋一个小岛爆炸的一枚叫“麦克”的氢弹几乎把这个小岛削平了。

后来,人们又制造了威力更大的氢弹。这种氢弹里装的聚变原料是氢化锂或氘化锂,其中的“引爆”原子弹有多个普通的铀弹,或钚弹。1千克氘化锂的爆炸能力相当于5万吨烈性炸药梯恩梯。我国于1969年6月17日也爆炸成功了第一颗氢弹。这颗氢弹里面装的核“炸药”就是氢化锂和氘化锂。

还有一种更厉害的氢弹叫钴弹。它是在氢弹外面包上一层金属钴。当氢弹爆炸时,释放出中子,撞击钴核,产生钴同位素。这种钴同位素放射性极强,杀伤力极大。它产生的烟尘所到之处,一切生命都会死亡。

氢弹,实际上是战争之“神”。能不能变战争之“神”为和平的使者呢?也就是说,能不能让原子核的聚变反应也变得可以控制,使它像原子能发电站那样,慢慢释放出能量来,为人类造福呢?

这种可以控制的热核反应,科学家叫它受控热核反应。从1952年氢弹爆炸之时起,就有许多国家在秘密研究这个问题。我国也已经有了自己的受控热核反应试验装置。

要使热核反应得到控制,必须保证参加反应的热核材料得到充分的约束。由于裂变反应堆的燃料是固体,反应温度只有几百摄氏度到两千多摄氏度,可以装在壳体中,用控制棒让它慢慢反应,这样做困难不是很大;而聚变反应是在几千万摄氏度的高温下进行,这时所有的物质都被电离,变成了等离子体,控制起来就十分麻烦,因为至今还没有一种材料可在几千万摄氏度高温下不化,所以找到不化的容器来装核燃料就成了难题。后来,科学家找到一种“磁约束”的办法。据说,已经建成的大型磁约束受控热核反应装置,这种装置可以在6千万摄氏度高温度下,约束核聚变反应。当然,这并不是说热核反应完全可以控制了。但是,和平利用热核反应的前景还是很美好的。有人预计,热核反应的实际应用,即热核发电站的运行,大约在下世纪可以实现。

据计算,建成一座可控热核聚变反应发电站的投资是烧煤的火力发电站的6倍,是裂变反应核发电站的4倍。一座功率为150万千瓦的可控热核发电厂,光要使用的钢材就要5万吨,仅此一项,就相当于同功率火力发电厂的全部投资。看来,建成热核发电站的任务是艰巨的,但是它产生的能量却是无可比拟的,人类一定会在地球上造出许多可以控制的“小太阳”,而不需要像神话中的盗火神普罗米修斯那样,去天上“盗火”。

同类推荐
  • 能源宝库

    能源宝库

    科学是人类进步的第一推动力,而科学知识的普及则是实现这一推动的必由之路。在新的时代,科技的发展、人们生活水平的不断提高,为我们青少年的科普教育提供了新的契机。抓住这个契机,大力普及科学知识,传播科学精神,提高青少年的科学素质,是我们全社会的重要课题。科学教育,是提高青少年素质的重要因素,是现代教育的核心,这不仅能使青少年获得生活和未来所需的知识与技能,更重要的是能使青少年获得科学思想、科学精神、科学态度及科学方法的熏陶和培养。科学教育,让广大青少年树立这样一个牢固的信念:科学总是在寻求、发现和了解世界的新现象,研究和掌握新规律,它是创造性的,它又是在不懈地追求真理,需要我们不断地努力奋斗。
  • 太空世纪

    太空世纪

    科学是人类进步的第一推动力,而科学知识的普及则是实现这一推动的必由之路。在新的时代,社会的进步、科技的发展、人们生活水平的不断提高,为我们青少年的科普教育提供了新的契机。抓住这个契机,大力普及科学知识,传播科学精神,提高青少年的科学素质,是我们全社会的重要课题。
  • 宇航时代

    宇航时代

    科学是人类进步的第一推动力,而科学知识的普及则是实现这一推动的必由之路。在新的时代,科技的发展、人们生活水平的不断提高,为我们青少年的科普教育提供了新的契机。抓住这个契机,大力普及科学知识,传播科学精神,提高青少年的科学素质,是我们全社会的重要课题。科学教育,是提高青少年素质的重要因素,是现代教育的核心,这不仅能使青少年获得生活和未来所需的知识与技能,更重要的是能使青少年获得科学思想、科学精神、科学态度及科学方法的熏陶和培养。科学教育,让广大青少年树立这样一个牢固的信念:科学总是在寻求、发现和了解世界的新现象,研究和掌握新规律,它是创造性的,它又是在不懈地追求真理,需要我们不断地努力奋斗。
  • 探索世界:奇妙的医学知识

    探索世界:奇妙的医学知识

    《奇妙的医学知识(彩图版)》由江文编著,以新颖的版式设计、图文并茂的编排形式和流畅有趣的语言叙述,全方位多角度地探究了多领域的知识点,使读者体验不一样的阅读感受和揭秘快感,为读者展示出更广阔的认知视野和想象空间,满足其探求真相的好奇心,使其在获得宝贵的知识的同时也享受到愉悦的精神体验。
  • 海洋馆漫游:海洋生物天地

    海洋馆漫游:海洋生物天地

    放眼全球,世界上最发达的国家都是海洋大国,经济最活跃的地区都在沿海地区。在当今国际社会,开发海洋、拓展生存和发展空间,已成为世界沿海各国的发展方向和潮流。海洋是一个富饶而未充分开发的自然资源宝库。海洋自然资源包括海域(海洋空间)资源、海洋生物资源、海洋能源、海洋矿产资源、海洋旅游资源、海水资源等。这一切都等待着我们去发现、去开采。青少年认真学习海洋知识,不仅能为未来开发海洋及早储备知识,还能海洋研究事业做出应有的贡献。
热门推荐
  • 重生王牌经纪人

    重生王牌经纪人

    新坑《老婆,不婚休想离》【高干+婚恋】她哭,指甲陷入这个坏蛋的背后,有些害怕:“爱一个人不是这样的,陆哥哥从来不会这样对我!”他笑,吻去她的眼泪,沉入她的身体:“傻姑娘,你被他骗了。如果真的爱你,便是像我这般的,时时刻刻,想做的,是要你、是恨不得、将你揉进我的骨血之中!”==========他看她的眼中没有面对媒体时的宠溺与温情,她面对他混乱不堪的私生活也只是冷眼旁观。她是享誉业界的王牌经纪人,他是功成名就的商业巨鳄。人前是恩爱夫妻,暗地里婚姻游戏。她的艺人多是他的情妇,他的好友跟她暧昧不明。他爱她,却不放弃折磨她;她爱他,却也对这场婚姻游戏乐此不疲。犹如斗狠般,撕扯着彼此的心。直到他亲手将她推到深渊的边缘……空无一人的法庭,他扼住她瘦削的下颚:“阿萱,求我!求我我就放过你!求我我们就可以做回正常的夫妻!”她倔强拒绝:“这是新的游戏吗?可是,恕不奉陪了!我的绝种好男人老公!”他咬住她的唇,一脸残忍阴鸷:“游戏规则向来由强者制定!我既可以将你推上顶峰,也可以将你拉入地狱!就算结束,也该由我说了算!我的王牌经纪人老婆!”亲情冷漠,闺蜜背叛,监狱碎尸,而后,旖旎重生!既然,爱情太伤人,让认真的的人肝肠寸断!那么,她便要无心无情!这一次,所有游戏,她来掌控!越是接近了真相,就越是发觉,却原来,都是命运在跟自己开玩笑!重生,是复仇还是愈陷愈深?新生是救赎还是再入深渊!★所谓的家族制药,以为亲情冷漠;却原来是制毒世家,天纵冷血无情!而自己,不过是被家族淘汰的弱者,活该命丧狱中!★所谓的新生家族,以为亲情温暖;实则是黑色党手,无不丧心病狂!而自己,明里受到宠溺无边,暗里只沦为恨宠玩具!★他自己毁灭自己……缠绵不休,他以卑劣的手段,只求她更加的恨,来换取她的不会忘记。残忍的伤害,却又偏执的爱!她愤恨,他凄笑。这场复仇,总要有人来做个了结!一声枪响,复仇终结,她却卷入另一场残忍的漩涡……★都说他无比温柔……金丝眼镜,粉色系的衬衣,掩藏了那双锐利的眸子。他拥着她,宠溺着,诱惑着:“萱萱,永远做哥哥的小公主,不好么?”莫名的危险气息,她不自觉地远离,却换来更深的禁锢。究竟,谁才是自己的救赎?★其实他最是惹人心疼!妖异气质,艳丽红唇,诱惑着靠近她,像个英雄般介绍自己:“我是给人类带来光明与快乐的魔法师!”
  • 此生唯你

    此生唯你

    苍白的过往宛如淡然消逝的时光,如今的生活该是令人向往和平淡的。面对似乎近在咫尺的点滴幸福却不知所措,散落在遍地无法拾起的痛楚,抹去受伤血渍。人总要经历一段美好的时光,即使转瞬即逝。残酷的现实袭来只好任它摆布,有些事冥冥中注定的真相让人彻底绝望。
  • 恶女从良

    恶女从良

    族中姐妹,费心费力帮她出谋划策,她以为是真心待她,不过是一步步将她推进恶女的深渊,毁掉她的名声,成了勋贵世家眼里的恶女。重生回到开始,她要改过自新。任她如何贤淑,恶名仍与京城的恶少们并肩而立,元喜抚额感叹:闺秀难为啊。恶女从良翻身史,更是恶女与恶少们的故事。新文《女配是重生的》前世她被荣华富贵迷花了眼,堕落一生。今生不想再重蹈覆辙,势要将那颗虚弱的心泯灭掉,重生后就算当个女配也要拥有精彩的人生。大家多多支持
  • 一个来历不明的人

    一个来历不明的人

    简朴动人的故事,时间跨度大,简洁而多层面地描摹了当代中国城市与乡村的世俗生活图景,凝聚了一个又一个人物的各自际遇和命运。通过揭示小说人物的经历与成长,《一个来历不明的人》系吴亚丁的短篇小说选集,收录了作者近年写作的10个短篇。,叙述角度新。这些作品题材独特,力图呈现一个较大跨度下社会生存状态的不同侧面
  • 山水旧城谙(指尖上的中国)

    山水旧城谙(指尖上的中国)

    《指尖上的中国:山水旧城谙》在对诸如北京的四合院和胡同、上海的十里洋场、杭州的西湖和灵隐寺等各城市代表建筑和名胜的回忆中,我们不得不感叹民国城市都有着其独特的魅力和氛围,尤其是在沧桑的历史轮转中,每一座历史名城都演绎过精彩的故事,留下过无数动人的传说。
  • 傻子王爷无情妃

    傻子王爷无情妃

    一只毒蝎子,彻底断送了她年轻的生命!别人只知道,那个软弱没主见的女人被迫嫁给一个痴傻呆闷的七皇子。殊不知,她早已不再是“她”!面对痴傻只会憨笑的美男,她气愤难填!你傻,本美女就医好你,谁知医好后,遭到嫌弃,却换来一纸休书,气愤之下,她恨不得与他同归于尽……
  • 青蛙

    青蛙

    陈集益,70后重要作家。曾就读于鲁迅文学院第七届中青年作家高级研讨班。浙江省作协签约作家。在《十月》《人民文学》《中国作家》《钟山》《天涯》等大型文学期刊发表小说六十万字。2009年获《十月》新锐人物奖。2010年获浙江省青年文学之星奖。
  • 公主难惹

    公主难惹

    神秘且睿智的突厥商人忽然降临,用蛊惑人心的声音说道:“不就是男人嘛,不仅逼婚未果,我帮你追!”到底最后,本以为碗里的肉在劫难逃,孰料迎来的一道和亲圣旨,谁才是碗里的肉?--情节虚构,反倒把青梅竹马吓得请命自守边疆。七年后,请勿模仿,大周朝最刁蛮的十四公主。打乱了她的全部计划
  • 青少年不可不读的18本国学经典

    青少年不可不读的18本国学经典

    本书精选的18本国学经典是教育专家和国学研究者的双重推荐之作,它们在国学中的地位不言而喻,它们的文学性、艺术性和思想性都是经典中的经典,是青少年不可不读的国学书目。
  • 无心皇后

    无心皇后

    柳无心,柳家二少爷,三岁读书写字,诵诗作画无一不能,实为神童,却因身潺体弱而养于深闺,不得外人所知。一遭病发,失踪十年。十年后,他现身救母,其高超的医术,绝美的容颜,倾世的才华,轰动整个安平城。他无心无情,却引来无数痴男怨女孽债情殇。当遭逢巨变,他在夹缝中求生存,一遭生死,再次醒来,他化身复仇者,夜卧沙场,金戈铁马,辗转于江湖、战场、朝堂之中,脚下枯骨积山,鲜血染满彼岸,他踩着妖艳的罪恶之花,一步一步走向权力的巅峰……柳逸辰,爱她护她的大哥,俊雅温润,商场上却有着‘铁血阎王’之称。他说,你要什么,我就给什么。夜吟雪,他于她亦父亦师,雪衣雪发,冰雪一般的人。他说,缘已尽。擎天皓,他与她同是孤寂之人,水晶紫瞳,祸世妖姬。他说,你要什么,我帮你。擎天宇,……原名《柳无心》【泪心简介无能,以后再慢慢完善吧。大家可以先看看内容,相信不会让大家失望,喜欢别忘了收藏喔~~】另注:还有大家可以对文中出现的美男们进行收养,收养的人我会列入简介,大家要抓住机会哦,看看你们收养的美男们是否抱得美人归,呵呵……美男领养情况:1、夜吟雪:雪衣雪发,冰雪一般的人。由亲亲19970207领养!2、擎天皓:水晶紫瞳,祸世妖姬。由亲亲温颜领养!3、柳逸辰:俊雅温润,爱妹如痴。由亲亲彼岸洛洛领养!4、念姑娘:冷艳孤傲,身份成谜。由亲亲继续迷茫领养!推荐新文《天价小小儿》:推荐自己的完结V文《笑倾天下》:连载免费玄幻文《神战》:推荐好友曦的精彩网游文:《盛世无双》曦珞妤****************************公布两个群号:读者群:113494490(沧浪劫)敲门砖:沧浪劫作者群:100015552(竹林)敲门砖:竹林****************************推荐好友的文:《糜欢》许然《暗帝》木轻轻《庶女》不游泳的小鱼《帝妃三怒》流风回雪《无良弃妇》冬月寒《黑道总裁猫咪妻》萧家小卿《重生之绝色寻欢》水千澈在移动手机阅读平台上使用的名称为《沙场俏将军之变装皇后》