原子核物理/核聚变

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核聚变

从氘氚反应走向受控聚变的条件。

原子核的基本性质与结构 · 放射性衰变规律 · α 衰变 · β 衰变 · γ 衰变 · 核反应 · 核裂变与原子能利用 · 核聚变 · AI 辅助学习

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这讲要回答什么

• 轻核聚变何以放能？正电核之间的库仑斥力如何克服？
• 温度、密度与约束时间为何都重要？
• 磁约束与惯性约束有何不同？

按课件阅读

页码	主题
1—11	轻核聚变反应、热核条件与劳森判据
12—23	热核反应背景、受控聚变与等离子体约束
24—36	恒星、核合成及其他背景
37—55	磁约束、托卡马克与项目历史
56—73	惯性约束、激光聚变及拓展案例

质量差和反应条件

一种常见示例是氘氚聚变：²H + ³H → ⁴He + n + 17.6 MeV。能量来自反应前后总质量差；反应物核带正电，相互接近时存在库仑排斥，需要足够的相对能量和一定几率的量子穿透。

三个条件一起看

热核聚变要让燃料达到适宜的温度，有足够的粒子密度，并被约束足够时间。劳森判据把它们与能量收支联系起来；单有高温不等于装置整体能净发电。

两条受控途径

途径	直观做法	课件实例
磁约束	用磁场引导带电等离子体，在较长时间内保持其状态	托卡马克
惯性约束	极短时间内压缩并加热小燃料靶	激光驱动聚变

课件还介绍了恒星中的聚变和多个实验项目。项目预算、进度与纪录会变化，请把课件里的数字看作历史资料，课堂讨论现状时再核对最新来源。

课堂自测

1. 氘氚反应前后 A 和 Z 是否守恒？17.6 MeV 来自哪里？
2. 为什么提高等离子体温度仍不足以保证连续发电？
3. 用一句话比较磁约束与惯性约束。

课件逐页文字索引

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