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第三百九十六章 質子鏈條(1/2)

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秦嶺等離子體研究所裡面。

一眾研究員正在討論著這一次實驗的結果。

「從實驗結果來看,中子壓榨法是可行的,不過原型機的設計依舊存在非常多問題需要我們解決。」費安明先開口說道。

啪啪啪……眾人連忙鼓掌起來,中子壓榨法可以實現可控核聚變,這讓他們看到了人造太陽的曙光,而不是永遠的五十年。

費安明壓壓手說道:「現在我們先總結一下經驗,對於原型機進行改造。」

所有人開始根據實驗出現的問題,進行全面的研究。

「我建議不用DT反應,改用DD反應。」楊光明看了一會說道。

「為什麼這麼說?」費安明問道。

「畢竟我們採用中子壓榨法進行核聚變,和傳統的熱核聚變不一樣,溫度並不是中子壓榨法的第一影響因素,如果採用DD反應,那就不會多出一個中子了。」楊光明解釋道。

「我認同用DD來代替DT作為反應材料。」劉靜觀也點了點頭,畢竟在恐怖中子壓榨機裡面,DT和DD的反應條件不會有太大變化。

而兩者反應之後的產物卻有區別,DD不會產生自由中子,DT卻會產生一個自由中子。

比如我們常見的恆星,事實它們就是由於本身超大的質量產生了極大的引力,進而產生極高的壓力,在這個作用下發生氫核聚變,聚變產物是氦,氫聚變成氦依然是絕大多數恆星的燃燒方式。

不過恆星的核聚變是由於自生型壓力導致的,而中子壓榨機的核聚變是外生型壓力導致的。

「另外就是,核聚變的反應程度,或者說反應次數,我們需要控制到哪一個階段?」楊光明接著提出一個問題。

他之所以問這個問題,是因為氫核聚變主要途徑是質子鏈反應,從恆星核聚變的各個階段可以得出一些有用的結論。

恆星氫核聚變到一定程度後,亮度會增強,體積會膨脹,會自發地進行氦核的聚變,進入氦反應階段。

氦核反應的方式是3He=C,3個原子質量為4的氦原子合併成一個碳12原子。

碳12可以再捕獲一個氦核變成氧核,氧核也可以捕獲氦核變成氖核,但更困難一些。

碳聚變(產物是鎂核)和氧聚變(產物是磷、硫)也將進行,但放熱的效率遠不及氫核聚變了。

當聚變進行到矽聚變(產物是鐵核,原子序數26)時,由於聚合成鐵以上的元素需要吸收能量,所以一般恆星通過正常的聚變反應,只能到達鐵原子這一步。

從上面的恆星核聚變反應鏈條上來看,氫——氦——碳——氧——氖、鎂、硫、磷——矽——鐵,一條鏈條從輕到重。

那這個過程之中會產生多少能量?

非常簡單就可以計算出來,那就是氫原子到鐵原子的核聚變過程之中,損失了多少質量?這個損失的質量就是這個過程之中釋放出來的能量。

如何計算從氫原子到鐵原子的核聚變反應之中損失了多少質量?

我們都知道原子由於中子、中子、電子組成,其中計算原子質量的時候,電子可以忽略不計,也就是說原子質量=中子質量+質子質量。

中子的相對原子質量是1.0083,而質子的相對原子質量是1.0079。

鐵原子由於26個質子和30個中子構成,26×1.0079+30×1.0083的結果就是56.4544,但是鐵原子相對原子質量是55.84,這兩個數字的差值0.6144就是鐵原子損失的質量。

這個過程之中鐵原子損失了1.08%的質量,不要小看1.08%的質量。

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