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聚变の説明

Chinese

核聚变（台湾稱為核融合），（英語：Nuclear fusion）又稱融合反應，是指将两个较轻的核结合而形成一个较重的核和一个極轻的核（或粒子）的一种核反应形式。在此过程中，物质並没有守恒，因为有一部分正在聚变的原子核的物质被转化为光子（能量）。核聚变是给活跃的或“主序的”恆星提供能量的过程。两个较轻的核在融合过程中产生质量耗損而释放出巨大的能量，两个轻核在发生聚变时虽然因它们都带正电荷而彼此排斥，然而两个能量足够高的核迎面相遇，它们就能相当紧密地聚集在一起，以致核力能够克服库仑斥力而发生核反应，这个反应叫做核聚变。舉例：两个質量小的原子，比方說兩個氘原子，在一定条件下（如超高温和高压），會发生原子核互相聚合作用，生成中子和氦-3，并伴随着巨大的能量释放。原子核中蕴藏巨大的能量。根据质能方程E=mc2，原子核之淨质量变化（反應物與生成物之質量差）造成能量的释放。如果是由重的原子核变化为轻的原子核，稱為核裂变，如原子弹爆炸；如果是由較轻的原子核变化为較重的原子核，稱為核聚变。一般來說，這種核反应會終止於鐵，因為其原子核最為穩定。 1920年，亚瑟·爱丁顿提出氫氦聚變可能是恆星能量的主要來源。在欧内斯特·卢瑟福的核嬗变實驗基礎上，马克·奥利芬特於1932年完成了氫同位素的實驗室聚變。1930年代，汉斯·贝特提出了恆星核聚變主循環的理論。1940年代初，作為曼哈頓計劃的一部分，開始研究用於軍事目的的核聚變。1951年，在核試驗中完成了核聚變。1952年11月1日，在常春藤麥克氫彈試驗中首次進行了大規模核聚變。最早的人工核融合技術在氫彈上得到体现。1950年代，人类开始研究用于民用目的的受控热核聚变。