材料一:
核聚变,又称核融合,是指由质量小的原子,比如氘和氚,在一定条件下(如超高温和高压),发生原子核聚合作用,生成中子和氦,并伴随着巨大的能量释放的一种核反应形式。原子核中蕴藏巨大的能量,根据质能方程E=mc2,原子核之静质量变化(质量亏损) 将造成能量的释放。如果是由重的原子核变化为轻的原子核,称为核裂变,如原子弹爆炸;如果是由较轻的原子核变化为较重的原子核,称为核聚变,如恒星持续发光发热。相比核裂变,核聚变的放射性污染等环境问题少很多。氘和氚之核聚变反应,其原料可直接取自海水,几乎取之不尽。正因为如此,人类正在不断研究可控核聚变,这是解决能源危机的一个很好途径。
(百度)
材料二:
材料三:
中科院等离子体所今天发布消息,我国大科学装置“人造太阳”日前取得重大突破,实现加热功率超过10兆瓦,等离子体储能增加到300千焦,等离子体中心电子温度首次达到1亿度,获得的多项实验参数接近未来聚变堆稳态运行模式所需要的物理条件,朝着未来聚变堆实验运行迈出了关键一步,也为人类开发利用核聚变清洁能源奠定了重要的技术基础。
东方超环(EAST)是等离子体所自主设计、研制并拥有完全知识产权的磁约束核聚变实验装置,是世界上第一个非圆截面全超导托卡马克,也是我国第四代核聚变实验装置,它的科学目标是让海水中大量存在的氘和氚在高温条件下,像太阳一样发生核聚变,为人类提供源源不断的清洁能源,所以也被称为“人造太阳”。该大科学装置瞄准未来聚变能商用目标的关键科学问题,近年来在高性能、稳态、长脉冲等离子体研究方面取得了多项原创性成果。
2018年度EAST物理实验持续经历4个多月,物理实验面向未来聚变堆先进稳态运行模式的发展和长脉冲运行下的关键科学技术问题,重点开展了高功率加热下堆芯物理机制研究的系列实验。通过优化稳态射频波等多种加热技术在高参数条件下的耦合与电流驱动、等离子体先进控制等,结合理论与数值模拟,实现加热功率超过10兆瓦,等离子体储能增加到300千焦;在电子回旋与低杂波协同加热下,等离子体中心电子温度达到1亿度,并有效拓展了适应于聚变堆高性能等离子体稳态高约束模式的运行区间,实现了高约束、高密度、高比压的完全非感应先进稳态运行模式,获得的归一化参数接近未来聚变堆稳态运行模式所需要的物理条件。EAST取得的这些实验成果为未来国际热核聚变实验堆运行和正在进行的中国聚变工程实验堆(CFETR)提供了重要的实验依据与科学支持。
(央视新闻客户端,2018年11月27日)
【小题1】下列对材料相关内容的理解,不正确的一项是A.核聚变是由质量较小的原子在超高温和超高压的条件下,发生原子核聚合作用,生成新的原子和中子,原子核质量变大。 |
B.根据材料二,核裂变的产生机理与核聚变相反,原子弹爆炸就是核裂变,一般选用铀-235和钚-239,由中子去撞击他们而产生的。 |
C.核裂变会产生核废料,而核聚变不会产生核废料,不会有环境污染问题,所以人类可以放心大胆地展开核聚变实验。 |
D.可控核聚变是解决能源危机的一个很好途径,比如用氘和氚核的聚变反应,其原料可直接取自海水,几乎取之不尽 |
A.核裂变与核聚变都是一种核反应形式,都要释放出巨大的能量,对人类都是一把双刃剑,既可以造福人类,也可以毁灭人类。 |
B.核聚变发生所需的超高温度,对现有科学就是一种挑战,能承受一亿度以上高温的材料和相关技术都是很有难度的。 |
C.我国的“人造太阳”——东方超环(EAST),瞄准未来聚变能商用目标的关键科学问题,已在多方面取得多项原创性成果。 |
D.国际热核聚变实验堆与中国聚变工程实验堆都会按照东方超环的实验模式展开实验与研究,只是规模更大。 |