Archive for category 骇版科普

受控核聚变 -4- 氦3的政治经济学

先简单介绍一下”放射性”,”辐射”这些东西是怎么回事。

一个人本质上就是一堆原子,这些原子通过各自电子和质子的互相吸引排斥 交叉结合形成分子,DNA等等。如果有一个外来粒子,比如说一个高速电子或者光子打过来,它可能把这堆运行良好的原子机器上的某个原子的电子打飞,导致这 个原子电离,就会改变它的带电量,使它跟其他原子的相互搭配出现偏差:

如果很多原子都这么被外来粒子造成电离,最后必然打乱分子和DNA的排列组合,人体组织就破坏了。DNA/RNA 乱了就会发生&#...

受控核聚变 -3- 登月的理由

『中国政府计划于2009年把宇航员送上月球,并最早在2015年开始开采氦3。』 – 摘自国外某研究生2006年选修《聚变与等离子体》课程的学期报告。

我不知道这哥们从哪看到的中国登月计划,反正他比所有中国人都乐观。如果你在1960年代问肯尼迪美国为什么要登月,他很可能会回答你因为不能让苏联先 登月。这个回答放在今天不算特别漂亮,给人感觉很像形象工程。所以如果现在你问中国政府为什么要登月,答案一定会提到氦3。

氦3是一种聚变能源。前文中我们曾经提到四个最容易实现的聚变反应:

受控核聚变 -2- 聚变ABC (下)

最”主流”的打算用于发电的核聚变反应是这样的:

这就是氘氚聚变。上面的两个参与反应的原子核,也就是燃料,是氘和氚,他们是氢原子的同位素。我们已经知道氢原子核就是一个质子没有中子,而氘(D)原 子核由一个质子和一个中子组成,氚(T)包括一个质子和两个中子。这个反应的结果是一个氦原子核(也可以说是被剥离了两个电子的氦离子)和一个中子,用公 式表示:

正如前面讲过的裂变反应,两边质量不同,导...

受控核聚变 -1- 聚变ABC (上)

费曼给本科生上课的时候第一件事是告诉学生,如果现在出现什么大灾难导致这一代人类灭亡,以至于只能给下一代留下一条科学知识,这条知识就应该是”东西是 由原子组成的”。这么说当然也不严密,比如说光,就不是原子组成的。为了理解核聚变,我们不但要知道东西是原子组成的,还要知道原子是什么组成的:

这是一张最常见的原子结构图,从这张图我们看到原子分为原子核,和核外的电子。这些电子的轨道被人用在好多 logo 上,简直成了科学本身的象征。有人由此联想到太阳系,原子核...

追寻终极能源:浅谈受控核聚变 -0- 序

最近中国造了一个被记者们称为”人造太阳”的科学实验装置,代号EAST。这个装置号称可以解决能源问题,最终目标是提供一种取之不尽用之不竭,绝对安全 而且还没有污染的能源。在国际上,2006年各方终于签署协议,开启一个有史以来最大的国际科学合作项目,在法国南部的 Cadarache 也建设一个”人造太阳”,称为 ITER。这个项目的总投资在30年之内超过120亿美元,中国也参与了,并且负担前十年大约60亿美元中的10亿。

这些装置被称为”人造太阳”,是因为其释放能量的方式跟太阳类似,都是核聚变。不过除此之外他们跟太阳就没有更多的相似之处了...