Ⅰ 美国第一颗氢弹爆炸当量有多大
氢弹是人类发明的威力最大的武器。武器或者爆炸物的威力可以用爆炸当量来计算。所谓爆炸当量,是指炸药爆炸造成的威力相当于多少质量单位的蓝色炸药TNT爆炸时的威力。
20世纪20年代,科学家发现,两个较轻的原子核在一定条件下可以相互聚合,生成一个新的且质量较重的原子核,同时放出巨大的能量。这就是“轻核聚变反应”。30年代,科学家先后发现了氢的两种同位素,即含有1个质子、1个中子的氚,以及含有1个质子、2个中子的氚。这两种氢原子核间的静电斥力最小,较容易发生聚变反应形成氦核,反应释放出很大的聚变能,氚和氚也被称为聚变核燃料。
不过,要实现这种核聚变反应,需要在极高的压力和温度条件下,用足够的动能去克服氚核与氚核间的巨大静电斥力。根据理论计算,要克服这种静电斥力需要1亿℃的高温,才能产生持续的聚变。因此,聚变反应也称热核聚变反应或热核反应。
自从1945年美国成功试爆了第一颗原子弹之后,有人便设想利用一个小型原子弹作为引爆装置,原子弹爆炸时产生的瞬间高温能够引发氚与氚的热核聚变反应,因聚变装料无临界质量限制,可以在瞬间释放出比原子弹威力更强的杀伤破坏力,约为相同质量的铀235核裂变时所释放能量的7倍,这种巨大的毁灭性武器就叫做氢弹。原子弹的威力通常为几百至几万吨爆炸当量,氢弹的威力则可以大至几千万吨爆炸当量。
1949年9月,前苏联原子弹爆炸实验取得成功,使美国大为震惊。为保持战略威慑力,美国决定研制氢弹。
自然界中氚的储量丰富,每升水中含0.03g氚。氚的氧化合物称为重水,一般通过电解重水的方法获得氚。后来,美国科学家又发明了精馏法和化学交换法,能够大量提取氚。氚在自然界中数量很少,主要来自宇宙射线,但氚可以由锂化合物在反应堆中制造。
1951年5月,美国在太平洋上的恩尼威托克岛试验场进行了首次氢弹爆炸试验,聚变核燃料为液氚。连同液氚冷却系统的氢弹实验装置总重65吨,爆炸威力达1000万吨爆炸当量,相当于投放到广岛的原子弹的500倍。
由于以液氚制成的氢弹过于笨重,后来采用氚化锂6(锂6是金属锂的一种同位素)作为氢弹的聚变核燃料。发生聚变反应时,锂6吸收中子时会产生氚,氚与氚反应又产生中子,即进行氚—中子循环反应。氚化锂6是固体,不需冷却压缩,制作成本低,体积小,重量轻,便于运载。1kg氚化锂6可以释放出4.5万吨左右的当量爆炸能量。
1953年8月,前苏联宣布氢弹试验成功。随后,英国也拥有了氢弹。中国是第4个掌握氢弹设计技术的国家,于1966年12月28日成功地进行了氢弹原理试验;1967年9月17日,中国第一颗氢弹试验获得成功。
Ⅱ 1942年夏,为什么美国科学家奥本海默非常担心原子弹爆炸时会触发它们的聚变反应
1942年夏,美国科学家奥本海默在伯克利组织了一个有关快中子和原子弹理论专讨论会,泰勒属在会上兴奋地向大家报告了他们的讨论结果。由于地球上存在着大量的水等含氢物质,奥本海默很担心原子弹爆炸时会触发它们的聚变反应,导致地球的毁灭。他曾专程去密歇根找康普顿讨论了这一可能的危险。
Ⅲ 十四五岁完成核聚变的天才少年,是个外国人,一次无意在书中看到的,好像是美国人还是英国人,法国人,德
美国人,泰勒·威尔森。被称为神童,1994年出生于阿肯色州。14岁的时候建造了核反应堆回,成为当时答世界上完成核聚变壮举最年轻的个人,现在这一记录已经被仿造他实验的英国13岁男孩打破。2013年在TED发表演讲,并接受美国总统奥巴马接见。
Ⅳ 中国可控核聚变技术会是世界第一吗
中国的可控核聚变技术,的确很有可能在不久的将来成为世界的第一名,中国在国际格局上的地位,也会随着可控核聚变的大规模应用,变得水涨船高!我们都知道,尽管现如今世界上仍然只有美国一个超级大国;
但是,美国在各方面的衰落和下滑,已经成了历史潮流的必然!从这次疫情的种种举动来看,美国虽然“群魔乱舞”,妄图阻碍历史车轮向前发展,但是,中国的崛起,是任何人都不能阻挡的!
而二零二零年,中科院秘密进行的“激光干涉”冷链核聚变,已经得到了极大的突破!据知情人士透露,最早在二零三零年,就会有一个结果!
中国很大可能会成为世界上第一个掌握可控核聚变的国家!到时候,我们不仅能发射更尖端的飞行器;还可以研制出“毁灭级武器”钴弹,到时候,中国的国际地位,必然会取代美国,成为世界的NO.1!
Ⅳ 研究核聚变的申请美国签证要不要说自己有核背景
嘿嘿嘿,你有没有军工背景。
研究核聚变的多了,出国读博后的也是很多的。而且国外的研究核聚变的也能回国。
所以研究核聚变和军工还是两回事。
Ⅵ 二十世纪的美国科学家对核聚变在未来的发展中有着哪些设想
美国科学家计划,在2025年建成一座示范性的核聚变工厂,至于商业性核聚变专工厂,则可能在2035年才能建成属。由于核聚变试验需要巨额资金,美国、前苏联、日本等14个国家准备联合建造“国际热核试验反应堆”有10层楼那么高,它将是世界上第一个投入运行的核聚变反应堆,产生的能量估计将达到10~30亿瓦。到那时,人们将能把动力从核聚变反应堆送到电网上去。
Ⅶ 美国14岁少年建造核聚变反应堆 是真的吗
可以,在实验室中,要实现核聚变反应是一件相对容易的事情,但是要形成大规模的能量净输出,并能进行自持链式反应,则有一定难度。
Ⅷ 国际热核聚变实验堆计划的美国点火计划在麻烦中前行
在地球上,核聚变最先是在氢弹中大量产生的。在氢弹中,引爆用的原子弹所产生的高温高压,使氢弹中的聚变燃料挤压在一起,由于物质的惯性,在飞散之前产生大量聚变(也叫惯性约束核聚变)。只不过,氢弹爆炸威力巨大,人类无法控制它。
上个世纪60年代,利用该原理,前苏联科学家提出并证明了激光可以使氘氚发生聚变。直到2009年,耗资35亿美元的美国国家点火装置(简称NIF)终于让科学家看到了激光核聚变实现的可能性,人类寄希望于能从该实验室中获得“取之不尽,用之不竭”的清洁核能。
这个世界上最大的激光聚变机器坐落在加利福尼亚州劳伦斯利弗莫尔国家实验室的一个特大号“仓库”里。在装置内部,激光器会产生192条激光束,射向一个含氘氚的氢球形靶丸上使其崩溃,并产生一亿摄氏度左右的高温,从而触发氢原子聚变,释放大量能量。激光和氢靶丸的碰撞过程极其短暂,仅持续数几个纳秒(1纳秒等于10亿分之1秒)。为了达至临界点或者说点燃反应堆,激光器的设计能量为1.8兆焦耳。
早在去年,据《自然》杂志报道,被称为“人造太阳”的美国国家点火装置(NIF)所发射出的激光已经达到了2兆焦,也是激光向核聚变能源迈出的第一步。
近日,据BBC新闻网10月7日报道,在9月末进行的一次聚变实验中,聚变反应释放出的能量超过了氢燃料球吸收的能量——在全世界聚变装置中取得了里程碑突破。不过,记者尚未在劳伦斯利弗莫尔国家实验室官方网站上看到该消息。
事实上,NIF项目并非一帆风顺,NIF研究团队点火目标的推进曾一推再推。据《科学美国人》报道,去年美国国家科学院专家小组的一份中期报告显示,NIF激光触发核聚变的方法并不被十分看好。
王晓方告诉《中国科学报》记者,激光器的发射重复率还很低,无法持续聚变产能。“这是因为,目前激光器所使用的玻璃放大介质无法满足既在单位时间内能发射更多次数,又保证激光束的质量。”
目前,NIF的激光器每天只能发射几次。只有当每秒钟发生三四次甚至更多的核聚变且连续不断地进行下去,并且每次聚变的能量增益达到10~100倍,才能实现实用化。
“为了提高激光发射的重复率,科学家也在研发新型激光器,比如半导体激光泵浦,还有光纤激光器等。”但王晓方表示,这些激光器尚不能做成足够的规模,激光输出的能量还不足以来实现聚变点火。“目前,还没有找到提高激光发射重复率从而持续聚变产能的好办法。”
据了解,近日,NIF研究团队已经将激光对准了真正的燃料球,实验更进一步,但点火靶球却在极端的温度和压力下屡次过早破裂。不难看出,美国国家点火装置的麻烦始终与新进展同在。
Ⅸ 如何评价美国托卡马克聚变反应堆打破世界纪录
不足为奇啊,这方面一直都是美国 苏联 日本处于领先地位。
中国只是最近版才开始奋起直追权,外国对能源方面的研究也减少了投入,而中国资金投入越来越大。
托卡马克本来就是被看做无底洞了,资金投入的雪球越滚越大,效果却一直不明显,所以美国很多大装置都被关停了,目前不再往这方面投资了。
Ⅹ 国际热核聚变实验堆计划的国际热核聚变实验堆花落法国
国际热核聚变实验堆计划参与各方2005年6月28日在莫斯科作出决定,世界第一个热核聚变实验堆将在法国建造。 据路透社2005年6月29日报道,国际热核实验聚变堆计划最早于1985年提出,其最早参与国有欧盟15个成员国以及加拿大、俄罗斯和日本。美国于1998年宣布退出该计划之后,于2003年2月18日重新加入这项大型国际计划,中国也于同一天正式加入该项计划。2001年,反应堆设计以及一些关键原型的制造完成之后,各方就开始为了如何实施该计划而进行多次磋商。其中,反应堆建在何处尤其引人注目。最初,欧盟的西班牙、法国以及日本和加拿大都提出了申请。
2003年2月19日,国际热核聚变实验堆计划参与各方在俄罗斯圣彼得堡作出决定,将于2013年前建成世界上第一个热核反应堆,地点将在西班牙、法国、加拿大和日本4处候选地址中选择。经过多轮较量,西班牙和加拿大退出,日本提出的在青森县六所村和法国提出的在南部马赛附近的卡达拉舍建造这个热核反应堆的方案脱颖而出,成为最终入围的两个候选地址,这两个候选地址各有特色,分别得到国际热核聚变实验堆计划不同参与方的支持。
日本提出的理由是,其修建地点靠近港口,并离一个美国军事基地很近。日本政府并且表示愿意承担国际热核聚变实验堆计划30%的费用。法国政府则强调,卡达拉舍有着现成的研究设施,那里的气候条件更好。在这场引人注目的争论之中,美国、日本和韩国主张在日本六所村修建,而欧盟、俄罗斯和中国支持在法国修建。2004年1月29日,中国外交部发言人章启月在例行的记者招待会上表示,中国支持法国建设国际热核聚变堆项目。 美国总统布什在成功连任后出于政治考虑改变了立场。他认为,如果无法赢得欧洲的支持,美国将更加难以从伊拉克泥潭中脱身,因此在反应堆选址问题上采取中立态度,这使日本一下失去了重要的政治砝码。
此后,法国政府坚持宣称,法国核能研究实力雄厚,管理水平高,选择法国是欧盟各国科技部长经过综合考虑的结果。2004年1月12日,法国总理拉法兰在全国及外国记者联谊会上表示,欧洲人有可能单独实施国际热核聚变实验堆计划,尽管与美国握手言和的机会始终存在。法国声言单干的底气一是来自整个欧盟的支持,二是因为法国的核能技术研究在世界上享有盛誉,法国全国发电量的75%来自核电,竞争力强大。2005年3月,欧盟再次声明,欧盟已决定无论与日本的谈判是否成功,今年年底都将在法国开工建设国际热核聚变实验堆。 在此之后,围绕选址的争执日益开始朝着对法国有利的方向发展。日本政府的态度也从毫无商量的可能转变为一切好商量,出现了明显松动。2005年5月2日,欧盟轮值主席国卢森堡的经济、外贸大臣让诺·克雷克在巴黎说,日本已同意与欧盟就国际热核聚变实验堆建在欧洲的可能性进行讨论,而这种讨论此前一直被日本拒绝。6月22日,日本《每日新闻》报道称,日本已通知欧盟,将放弃此前与法国就国际热核聚变实验堆项目的选址之争,这一决定将在28日于莫斯科召开的有该项目参与的六方会谈上正式宣布。报道称日本政府是在得到了丰厚的“交换条件”许诺之下才作出这一“让步”的。日本“放弃”竞争的交换条件是,建在法国卡达拉舍的国际热核聚变实验堆项目总部中将有高达20%的工作岗位提供给日方,此外,日本的原料供应商也将分得该项目的一大杯羹:在整个项目中,日方投资约占10%。据悉,欧盟为了抢得国际热核聚变;实验堆对日本作出了巨大让步:欧盟承担46亿欧元总建设费用中的40%。其余的60%分别由法国、美国、日本、韩国、俄罗斯和中国各分摊10%。这样一来,欧盟等于是承担了总建设费用的一半。