當前位置:
首頁 > 知識 > 很多元素能進行核聚變,為何人類只造氫彈,不造別的彈,如氮彈?

很多元素能進行核聚變,為何人類只造氫彈,不造別的彈,如氮彈?

按照現有理論,元素序號在鐵以下的元素都可以通過核聚變釋放能量,而元素序號在鐵以上的元素則只能通過核裂變釋放能量,如果強行進行核聚變,則所要吸收的能量將超過最終所能釋放的能量,也就是整個過程的能量釋放為負數。

雖然元素序號在鐵以下的元素均可以進行核聚變並釋放能量,但是不同元素產生核聚變所需的條件是不一樣的。而核聚變的條件主要包括溫度和壓力,只有在溫度和壓力足夠大的情況之下,核聚變才能發生。而在所有元素里,核聚變所需溫度和壓力最低的就是氫了,因此在人類沒有掌握產生高溫高壓的技術之前,氫核聚變是最容易實現的。

上圖是一些常見元素的核聚變條件。從圖中可以看到,從第1號元素氫到第2號元素氦,核聚變所需的溫度就增加了一個數量級,也就是說氦元素核聚變所需溫度是氫元素核聚變的10倍。而壓力方面,所需的恆星質量也增加了10倍!(恆星質量越大,引力坍縮所產生的核心壓力也越大)這個難易程度差距也太大了,關鍵是元素序號越大的,也就是越重的元素,核聚變的能量釋放率反而越低,也就是相同質量的不同元素所能釋放的能量是不一樣的,元素越輕,相同質量下釋放的能量就越大。所以想要通過核聚變獲得能量,較重的元素不單實現核聚變更加困難,能量釋放率還更低,這種吃力不討好的事情誰願意去做呢?

因此目前世界各國都只掌握了氫核聚變,沒有國家打算製造氦以上的核聚變,不划算。其實目前好像也製造不了……

補充說明一下,其實人類掌握的氫核聚變並非用我們平常所知道的氫,而是利用氫的兩種同位素:氘和氚。而我們平常說的氫是氕,原子核里只有一個質子;氘原子核里含有一個質子和一個中子;氚原子核里含有一個質子和兩個中子。由於氫核聚變的最終產物——氦含有兩個質子和兩個中子,所以是不能自己通過四個氫核合成的。

喜歡這篇文章嗎?立刻分享出去讓更多人知道吧!

本站內容充實豐富,博大精深,小編精選每日熱門資訊,隨時更新,點擊「搶先收到最新資訊」瀏覽吧!


請您繼續閱讀更多來自 科學認識君 的精彩文章:

假設一棵樹高10光年,砍斷這棵樹,樹倒下的速度會超過光速嗎?

TAG:科學認識君 |