氕氘氚的根本区别_杜鲁门号核航母

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如果忽略聚变的条件，海洋水中的氢元素都可以聚变，所以这个质量是天文数字。水中氢和氧的质量比为1: 8。比如9吨海水中，1吨是氢气，8吨是氧气，当然忽略了水中的各种盐和杂质！

然而，即使是最简单的氚氘聚变，在人类的关注下也无法实现。所以目前人类试图突破的是氚和氘的聚变。那么氚和氘是什么元素呢？跟氢气有什么关系？

一、氢的分类

其实物质和物质的区别在于质子的数量不同，而中子的数量则表示这种元素的同位素。我们所说的氢有三种同位素，即氘和氚。这不是个有趣的词吗？分开读([piē]，[dāo]，[chuān])！

只有一个质子和一个核外电子；

氘有一个质子、一个种子和一个核外电子；

氚有一个质子、两个中子和一个核外电子；

氘的聚变条件最低，而氘的聚变条件是氢同位素中最高的！

然而，在自然界中，最大量的氢以氢的形式存在，氘占0.02%，氚核低至10-15%。当然，地球上大约有1.386×10 ^ 18吨海水，所以这个比例还是很可观的，但是从海水中提取氚确实是一件很辛苦的工作。这会影响裂变反应堆效率吗？事实上，如果不使用这些中子，它们应该被减速剂吸收，如重水或早期石墨。现在生产氚不就是废物利用吗？

第二，聚变的能量有多大？

也许除了正负物质的湮灭，我们找不到比这更有能量的物理过程了！

3H+2H→4He+n，δE = 14.6 mev；

1个质子和2个中子的氚核与1个质子和1个中子的氘核结合形成2个质子和2个中子的氦核，释放出一个过剩的中子，释放出约14.6MeV的能量。这个过程可以用爱因斯坦的质能方程来表示:

当然正负物质的湮灭也可以用这个公式来计算，但两者的区别在于湮灭是100%的质量转化为能量，而聚变只有0.7%左右，两者相差约142.86倍！

3.哪个是终极融合？

中子在裂变反应堆里是个好东西，因为裂变材料的原子核在裂变前必须得到一个中子，裂变反应堆可以用吸种材料包围堆芯，所以裂变反应堆的中子处理相对容易。唯一的缺点是裂变反应堆安全壳损坏后可能会发生辐射泄漏！

聚变堆的聚变室是高度真空，氚氘聚变过程中会产生多余的中子，而叶烨这样的真空空室只能有一个内壁来承受中子的轰击！理论上看起来没什么问题，但是别忘了，吸收中子的内壁会发生“变性”，这种变化就变成了“中子嬗变”。简单来说，内壁不是我们一时放进去的材料，也是有放射性的。那不是致命的吗？现阶段技术有限，还是要先实现氚氘聚变，但最终会是氦三。这种无中子聚变正是我们所追求的！

建设中的国际热核聚变反应堆

4.氦三从何而来？

氦来自太阳的核聚变，太阳风把粒子输送到太阳系的各个角落，所以你一定认为地球上有大量的氦三？很抱歉地球有大气层有磁场！

地球磁场保护生物和大气层，同时把氦3挡在外面，所以没有大气层和磁场的水星和月球就成了首选。当然，毫无疑问是月亮。虽然水星的氦3丰度可能更高，但是离地球有点远，水星到地球的逃逸速度达到48 km/s，以这种技术，人类是不可能从水星的轨道上回来的，所以在月球上挖氦3也差不多！但实际上我们离氦三聚还很远，所以探月工程中的氦三聚只是一个大饼，但以现在的技术，连这个大饼都没画成圆！