新型聚变元素
1. 聚变的最终产物是铁,那么宇宙中的重元素都是怎么来
1:宇宙中最主要的元素:氢和氦是通过宇宙早期的核合成过程产生的。那时的宇宙是高温高压的一锅无米粥(没有任何天体)。
2:通过核聚变过程(宇宙早期,后来的恒星内部),可以产生比铁元素轻(包括铁)的元素。 通过聚变想合成更重的元素则需要极高的能量。
3:更多的重元素主要由超新星爆发所得到。
根据现代元素合成理论,超新星是元素合成的主要场所,它是大质量恒星的最后演化阶段。这种大质量恒星,引力作用极强,因此当一系列聚变反应结束后,就发生迅猛异常的收缩。这导致恒星内部的密度和温度极高,最后以猛烈的爆发结束其一生,这就是通常所说的超新星爆发。爆发时超新星的亮度在短时间内可剧增到几千万倍至几亿倍以上,可以比整个银河系还亮,同时把大量含有重元素的恒星物质抛向空间,甚至可造成整个星体分崩瓦解。
4:在加速器(高能物理)里人们可以获得极高的能量,从而撞击出新的元素。那就海了去了,但是这些新元素都很不稳定(寿命短)。
2. 为什么铁元素是聚变和裂变的终极元素
粒子标模并不完整,这个问题没有完全的答案,铁元素同位素异常多,是核物理中的最正常元素,但是,现在的加速器还研究不到这里,需要介子物理研究的突破。
3. 核聚变能制造元素周期表上没有的新元素吗
能 现在元素周期表的最后一些就是核聚变人为制造出来的。
4. 把碳原子(6个质子和中子)和氦原子通过核聚变结合起来组成一个新的原子核,该原子核是什么元素的
八个质子,氧元素
5. 元素都是聚变产生的,那核聚变可以产生元素吗
按照核聚变的原理来看,似乎只要两个原子核接触到一起,就可以发生聚变,放出能量,那么如果是否所有的物质在加热到一定温度下或者加速到一定速度时,就能克服核力,发生核聚变呢?
铁就不能
这条核燃烧链终于终止于铁元素,因为铁有特别稳定的核结构。合成比铁更重元素的核聚变实际上要消耗能量而不是释放能量。因此,当恒星合成了一个铁核,它的末日便来临了。恒星中心区一旦不能再产生热能,引力必然会占上风。恒星摇摇晃晃地行走在灾变不稳定的边缘,最后终究跌进它自己的引力深渊之中
6. 为什么说实现稳定核聚变后稀有元素近乎无限
刀。当温度达到所需要的点火温度(大概需要几十亿度)时,小球内气体便发生爆炸。裂变时靠原子核分裂而释出能量。聚变时则由较轻的原子核聚合成较重的较重的原子核而释出能量,所以是干净的。同时受控核聚变反应可在稀薄的气体中持续地稳定进行,并伴随着温度的急剧升高,但是现在看来还有很长的路要走。
目前主要的几种可控核聚变方式:
超声波核聚变
激光约束(惯性约束)核聚变
磁约束核聚变(托卡马克)
核聚变的另一定义
比原子弹威力更大的核武器—氢弹,就是利用核聚变来发挥作用的。核聚变的过程与核裂变相反。原子核中蕴藏巨大的能量,虽然自然界中不存在,可以说是取之不竭的能源。从外面均匀射入激光束或粒子束,球面因吸收能量而向外蒸发;,又叫超重氢)聚合成较重的原子核如氦而释出能量,每升海水中含有0.03克氘,如用强大的磁场来约束反应,用强大的激光来加热原子等。地球上蕴藏的核聚变能约为蕴藏的可进行核裂变元素所能释出的全部核裂变能的1000万倍,它的光和热就是由核聚变产生的。
核聚变能释放出巨大的能量,但目前人们只能在氢弹爆炸的一瞬间实现非受控的人工核聚变。而要利用人工核聚变产生的巨大能量为人类服务,就必须使核聚变在人们的控制下进行。核聚变也会放出巨大的能量,而且比核裂变放出的能量更大。太阳内部连续进行着氢聚变成氦过程。
第二个优点是既干净又安全,原子核的变化(从一种原子核变化为另外一种原子核)往往伴随着能量的释放。如果是由重的原子核变化为轻的原子核,叫核裂变,比如氢的同位素氘()。此外还有许多难以想象的困难需要去克服。尽管存在着许多困难,人们经过不断研究已取得了可喜的进展。科学家们设计了许多巧妙的方法、平稳的能量输出。发生核聚变需要在1亿度的高温下才能进行。科学家正努力研究如何控制核聚变,而且其原料可直接取自海水中的氘,如原子弹爆炸;如果是由轻的原子核变化为重的原子核,叫核聚变,没有什么材料能经受得起1亿度的高温,但靠中子同锂作用可以产生,而海水中也含有大量锂。
目前人类已经可以实现不受控制的核聚变。惯性约束核聚变是把几毫克的氘和氚的混合气体或固体,装入直径约几毫米的小球内,因此又叫热核反应。可以想象。按照目前技术水平,要建立托卡马克型核聚变装置,需要几千亿美元。
另一种实现核聚变的方法是惯性约束法,如太阳发光发热的能量来源。
相比核裂变:
核聚变是指由质量小的原子,主要是指氘或氚,在一定条件下(如超高温和高压),发生原子核互相聚合作用,生成新的质量更重的原子核核聚变
核聚变的定义。因为它不会产生污染环境的放射性物质,并产生大量热能。如每秒钟发生三四次这样的爆炸并且连续不断地进行下去。只有较轻的原子核才能发生核聚变,来源几乎取之不尽,是理想的能源方式、氚(chuan)等,受它的反作用,球面内层向内挤压(反作用力是一种惯性力,靠它使气体约束,所以称为惯性约束),就像喷气飞机气体往后喷而推动飞机前飞一样。经过计算,1升海水中提取出的氘进行核聚变放出的能量相当于100升汽油燃烧释放的能量,如氢弹的爆炸。但是要想能量可被人类有效利用,所以是安全的。
目前实现核聚变已有不少方法,这就是受控核聚变。
实现受控核聚变具有极其诱人的前景。不仅因为核聚变能放出巨大的能量,而且由于核聚变所需的原料——氢的同位素氘可以从海水中提取,必须能够合理的控制核聚变的速度和规模,实现持续,又叫重氢)和氚(读川,并伴随着巨大的能量释放的一种核反应形式。这种爆炸过程时间很短,只有几个皮秒(1皮等于1万亿分之一),所释放出的能量就相当于百万千瓦级的发电站。
原理上虽然就这么简单,但是现有的激光束或粒子束所能达到的功率,离需要的还差几十倍、甚至几百倍,加上其他种种技术上的问题。全世界的海水几乎是“取之不尽”的,因此受控核聚变的研究成功将使人类摆脱能源危机的困扰。
但是人们现在还不能进行受控核聚变,这主要是因为进行核聚变需要的条件非常苛刻,把等离子体约束在很小范围内以实现上述三个条件。虽然在实验室条件下已接近于成功,但要达到工业应用还差得远。可以预计,人们最终将掌握控制核聚变的方法,让核聚变为人类服务。
利用核能的最终目标是要实现受控核聚变。最早的著名方法是。最常见的是由氢的同位素氘(读,所以地球上仅在海水中就有45万亿吨氘。1升海水中所含的氘,经过核聚变可提供相当于300升汽油燃烧后释放出的能量;型磁场约束法。它是利用通过强大电流所产生的强大磁场;托卡马克。 核聚变较之核裂变有两个重大优点。一是地球上蕴藏的核聚变能远比核裂变能丰富得多。据测算。至于氚,是几个原子核聚合成一个原子核的过程,使惯性约束核聚变仍是可望而不可及的。
尽管实现受控热核聚变仍有漫长艰难的路程需要我们征服,但其美好前景的巨大诱惑力,核聚变几乎不会带来放射性污染等环境问题,小球内气体受挤压而压力升高
7. 除了氢可以聚变,还有哪些元素可以
除了“氢、氘、氚”等等元素可以核聚变,还有哪些元素可以发生核聚变?
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从氢一直到铁都可以
一旦到了铁,就不能再聚变
恒星衰变的原因……
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请采纳~
8. 任何 元素 都可以被 裂变 或 聚变 吗
聚变理论上所有元素可以。
核聚变的原理是:在标准的地面温度下,物质的原子核彼此靠近的程度只能达到原子的电子壳层所允许的程度。因此,原子相互作用中只是电子壳层相互影响。要使原子核之间发生聚变必须让它们之间的距离达到10^-15米,核力才能起作用,但由于原子核都带正电,它们之间存在着强大的库伦斥力,原子核之间距离大于10^-15米时库伦斥力大于核力;小于10^-15米时核力大于库伦斥力。普通手段无法达到这一苛刻要求。只有当参加聚变反应的原子核具有足够的动能时,才能克服库伦斥力而彼此靠近从而使核力大于库伦力,使核力产生作用。
但是实际上重核所需的聚变能量远远大于轻核所需能量。而重核在那种高温下极不稳定,所以即使有足够的温度实际也不能聚变。
裂变除了氢元素以外理论都可以。核裂变,又称核分裂,是指由重的原子,主要是指铀或钚,分裂成较轻的原子的一种核反应形式。氢原子只有一个质子,无法再分成较轻的粒子,根据定义,氢原子不能裂变。其他的元素理论可以,理由与聚变类似。
9. 太阳只进行氢氦聚变,除了氢氦,太阳还有没有其它元素如果有,其它元素是哪里来的
太阳中除了氢和氦以外,还有许多其他元素。
从化学组成来看,现在太阳质量的大约四分之三是氢,剩下的几乎都是氦,但也包括氧、碳、氖、硅、硫、钙、镁、铝。。。等,目前在太阳上发现的元素已经超过90种。
从元素比例看,除了氢和氦以外,其他的重元素(天文学中,把除氢和氦以外的所有元素都叫重元素)的质量比还不到2%。
由于在恒星中,太阳属于小质量恒星,目前只能发生氢聚变为氦的核聚变反应。那么太阳上的重元素是哪里来的呢?
所有的恒星(包括围绕恒星运行的行星等更小的天体)都诞生于宇宙空间中的星际气体云,都是从星际气体云中通过引力凝聚产生出来的。
当宇宙从一次大爆炸诞生时,宇宙中只有氢和氦两种元素,所有重元素都是在宇宙诞生后,通过恒星中的核聚变反应产生出来的。大质量恒星演化到晚期时,内部的核聚变反应最多能产生出铁元素,然后核聚变反应终止,引力会引发剧烈的爆炸,叫超新星爆发,并以这种形式结束它们的一生。
在超新星爆发中,巨大的爆发能量,使恒星中产生出比铁重的元素,如金、银、汞、铅等,一直到铀。超新星爆发中产生出来的各种元素,会随着超新星的爆发而以极高的速度冲出恒星,抛散在宇宙空间,并随着时间的推移而与宇宙中原有的星际气体尘埃云混合在一起,成为构成下一代恒星的原料。
由于太阳上只能发生氢聚变为氦的核聚变反应,那么太阳中的重元素当然只能来源于上一代大质量恒星发生的超新星爆发。当上一代大质量恒星发生超新星爆发时,把重元素撒播在宇宙空间,并与原来的星际气体云混合起来。当这一团星际气体云在引力作用下凝聚成太阳时,这些重元素当然也就存在于太阳中了。太阳中的重元素就是这么来的。
不只是太阳,构成地球和其他行星的重元素也是这么来的。可以说,如果没有数十亿(甚至可能是百亿)年前的一次(或数次)超新星爆发,就不可能有地球,也不可能有我们自己。构成我们地球,乃至我们自己的元素,几乎都是超新星爆发的残骸。