新电子分子碰撞模型数据库助力国际核聚变研究

澳大利亚研究人员在超级计算机帮助下创建的电子-分子碰撞模型数据库被国际热核聚变实验堆(ITER)采用,为ITER开发控制核聚变的关键诊断工具提供了帮助,朝最终实现受控核聚变又迈出一步。 核聚变是太阳等恒星的能量来源。在这些星体核心的超高温和高压下,氢原子核相互碰撞,聚合成更重的氦原子核,并在此过程中释放巨大能量。ITER计划是一个全球性的科研合作项目,旨在模拟恒星发光发热的核聚变过程,探索受控核聚变技术商业化的可行性。 主导本次研究的澳大利亚柯廷大学博士生利亚姆·斯卡利特认为,ITER研究人员需要掌握“核聚变等离子体”各种不同类型碰撞的详细知识,以最终实现受控核聚变,而他们的数据库可以填补这方面的空白。 斯卡利特说,他们的新数据库包括由氢原子及其同位素构成的分子之间不同类型的碰撞,碰撞的结果超过6万种。这使得国际同行们能够创建出准确模型,而这种模型可帮助ITER研究人员预测核聚变等离子体将如何辐射,开发出......阅读全文

新电子分子碰撞模型数据库助力国际核聚变研究

 澳大利亚研究人员在超级计算机帮助下创建的电子-分子碰撞模型数据库被国际热核聚变实验堆(ITER)采用,为ITER开发控制核聚变的关键诊断工具提供了帮助,朝最终实现受控核聚变又迈出一步。 核聚变是太阳等恒星的能量来源。在这些星体核心的超高温和高压下,氢原子核相互碰撞,聚合成更重的氦原子核,并在此

新模型让核聚变逃逸电子减速

 聚变反应堆距离商业化更近一步  核聚变反应堆中的逃逸电子达到一定能量后能摧毁整个反应堆。据物理学家组织网6月20日报道,瑞典查尔姆斯理工大学的研究团队创建了一个全新模型,利用数学描述和等离子体模拟,预测核聚变反应堆中逃逸电子在各种条件下的能量及能量变化,设计出为逃逸电子减速的更好方法。这一发表在最

什么是核聚变?

核聚变,即轻原子核(例如氘和氚)结合成较重原子核(例如氦)时放出巨大能量。因为化学是在分子、原子层次上研究物质性质,组成,结构与变化规律的科学,而核聚变是发生在原子核层面上的,所以核聚变不属于化学变化。

伊朗开展核聚变研究

  伊朗近日宣布已经开展核聚变研究。该技术可用于氢弹制造,但科学家至今无法控制和利用聚变过程所产生的能量。   伊朗核聚变研究中心主任阿斯格哈・赛迪克扎德(Asghar Sediqzadeh)表示,初期的研究需要两年,而反应堆需要10年才能完工。   西方国家普遍担忧伊朗正开发核武器。联合国曾要

核聚变的类型介绍

电解水H2O生成H2,通过核裂变产生的高能辐射蒸汽压缩氢气(H2),这时的氢气成为离子状态,辐射蒸汽压缩H,两个H核核聚变生成一个He核,放出巨大的能量。一般在超高温和超高压封闭环境下进行。一个D(氘)和T(氚)发生聚变反应会产生一个中子,并且释放17.6MeV的能量(两个D(氘)发生聚变反应大约放

可控核聚变迎利好

  1月19日,能量奇点官方宣布,洪荒70高温超导托卡马克取得新突破,在第5609次实验中成功实现了335秒稳态长脉冲等离子体运行。  据悉,洪荒70长脉冲运行实验自2025年11月启动,在2026年1月6日的第5319次实验中实现了120秒稳态长脉冲等离子体运行。随后,公司改进了装置的壁处理方式,

冷核聚变的概念

冷核聚变是指:在相对低温(甚至常温)下进行的核聚变反应,这种情况是针对自然界已知存在的热核聚变(恒星内部热核反应)而提出的一种概念性‘假设’,这种设想将极大的降低反应要求,只要能够在较低温度下让核外电子摆脱原子核的束缚,或者在较高温度下用高强度、高密度磁场阻挡中子或者让中子定向输出,就可以使用更普通

异核双原子分子分子轨道电子排布式

异核双原子分子分子轨道电子排布式(1)HF 氢原子和氟原子共有10个电子,根据最低能量原理和pauli不相容原理,把这些电子填入分子轨道中,可知使HF分子能量降低的是进入轨道的两个电子。HF的电子构型为(2)CO CO的核外电子总数为14,电子构型为根据电子排布规则,最高占有分子轨道(HOMO)是最

同核双原子分子分子轨道电子排布式

(1) 氢分子是最简单的同核双原子分子,2 个1S原子轨道组合成2个分子轨道: 和 。2 个电子以不同的自旋方式进人能量低的 成键轨道,其电子排布式(又称为电子构型)可以写成键级为 。(2) 与 如果是 2个He原子靠近时,每个He原子都有一对已成对的1s电子。形成分子轨道时,一对电子进入 成键轨道

同核双原子分子分子轨道电子排布式

同核双原子分子分子轨道电子排布式(1) 氢分子是最简单的同核双原子分子,2 个1S原子轨道组合成2个分子轨道: 和 。2 个电子以不同的自旋方式进人能量低的 成键轨道,其电子排布式(又称为电子构型)可以写成键级为 。(2) 与 如果是 2个He原子靠近时,每个He原子都有一对已成对的1s电子。形成分

异核双原子分子分子轨道电子排布式

(1)HF 氢原子和氟原子共有10个电子,根据最低能量原理和pauli不相容原理,把这些电子填入分子轨道中,可知使HF分子能量降低的是进入轨道的两个电子。HF的电子构型为(2)CO CO的核外电子总数为14,电子构型为根据电子排布规则,最高占有分子轨道(HOMO)是最后被占据的分子轨道,最低未占分子

核聚变是终极能源吗?

   人类从未停止过对更高效更清洁能源的探索,其中核聚变能被认为是终极选择之一。为推进可控核聚变研究,各国联合推动了国际热核聚变实验堆(ITER)计划。  近日在科技部举办的中国加入ITER计划十周年纪念活动上,科学家就“核聚变是能源的美好未来吗”等话题进行了探讨。    仅在海水中就有超过45万亿

核聚变实验达到“最佳点”

核聚变反应已经克服了两个关键障碍——提高等离子体密度和保持稠密等离子体,以达到发电所需的“最佳点”。这是迈向核聚变发电的又一里程碑,尽管实现商用反应堆可能还需要数年时间。相关论文4月24日发表于《自然》。DIII-D托卡马克反应堆内部。图片来源:Rswilcox (CC BY-SA 4.0)目前,人

关于核聚变的类型介绍

  电解水H2O生成H2,通过核裂变产生的高能辐射蒸汽压缩氢气(H2),这时的氢气成为离子状态,辐射蒸汽压缩H,两个H核核聚变生成一个He核,放出巨大的能量。一般在超高温和超高压封闭环境下进行。  一个D(氘)和T(氚)发生聚变反应会产生一个中子,并且释放17.6MeV的能量(两个D(氘)发生聚变反

关于核聚变的优势介绍

  (1)核聚变释放的能量比核裂变更大  (2)无高端核废料,可不对环境构成大的污染  (3)燃料供应充足,地球上重氢有10万亿吨(每1升海水中含30毫克氘,而30毫克氘聚变产生的能量相当于300升汽油)  核聚变能利用的燃料是氘(D)和氚。氘在海水中大量存在。海水中大约每6500个氢原子中就有一个

关于核聚变的方法介绍

  实现核聚变已有不少方法。最早的著名方法是"托卡马克"型磁场约束法。它是利用通过强大电流所产生的强大磁场,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。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。惯性

伊朗宣布启动核聚变研究

  据伊朗新闻电视台7月24日报道,伊朗原子能组织主席萨利希当天在首都德黑兰宣布启动伊朗核聚变研究。  报道称,萨利希是在伊朗原子能组织“国家核聚变项目”的启动仪式上宣布这一消息的。他说,尽管伊朗核聚变研究的商业化“需要20年到30年时间”,但是伊朗将倾全国之力,加快核聚变的研究进程。  

核聚变的反应条件介绍

  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,并伴随着巨大的能量释放的一种核反应形式。原子核中蕴藏巨大的能量,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。  实现方式通常有三种方式来产生核聚变

简述核聚变的控制方法

  1、太阳——引力约束聚变 地球上的万物靠着太阳源源不断的能量维持自身的发展。在太阳的中心,温度高达1500万摄氏度,气压达到3000多亿个大气压,在这样的高温高压条件下,氢原子核聚变成氦原子核,并放出大量能量。几十亿年来,太阳犹如一个巨大的核聚变反应装置,无休止地向外辐射着能量。太阳拥有极大质量

实现核聚变的方法介绍

实现核聚变已有不少方法。最早的著名方法是"托卡马克"型磁场约束法。它是利用通过强大电流所产生的强大磁场,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。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。惯性约束核聚

概述核聚变的相关原理

  根据爱因斯坦质能方程E=mc2,原子核发生聚变时,有一部分质量转化为能量释放出来。  只要微量的质量就可以转化成很大的能量。  两个氢的原子核相碰,可以形成一个原子核并释放出能量,这就是聚变反应,在这种反应中所释放的能量称聚变能。聚变能是核能利用的又一重要途径。  最重要的聚变反应有:  式中D

核聚变的反应装置介绍

  可行性较大的可控核聚变反应装置是托卡马克装置。  托卡马克是一种利用磁约束来实现受控核聚变的环形容器。它的名字Tokamak 来源于环形(toroidal)、真空室(kamera)、磁(magnit)、线圈(kotushka)。最初是由位于苏联莫斯科的库尔恰托夫研究所的阿齐莫维齐等人在20世纪5

简述核聚变的发生条件

  产生可控核聚变需要的条件非常苛刻。我们的太阳就是靠核聚变反应来给太阳系带来光和热,其中心温度达到1500万摄氏度,另外还有巨大的压力能使核聚变正常反应,而地球上没办法获得巨大的压力,只能通过提高温度来弥补,不过这样一来温度要到上亿度才行。核聚变如此高的温度没有一种固体物质能够承受,只能靠强大的磁

化学开关让电子在分子间流动

  据美国物理学家组织网近日报道,美国研究人员找到了一种方法,可以让电子在两个分子之间来回流动,这一新技术为有机电池的研发奠定了基础,也将促进人工光合作用技术的发展,将太阳光变成燃料。相关研究论文发表在近期出版的《科学》杂志上。    这项研究的领导者、德克萨斯州大学奥斯汀分校的化

了解核聚变有了新工具

    温稠密物质(warm dense matter)是在宇宙星体、地幔内部、实验室核聚变内爆过程中广泛存在的一类物质。因此,在实验室生成温稠密物质,研究它们的特性对模拟惯性约束核聚变、超新星爆炸和某些行星内部结构、地幔的物质演化和成矿机理等具有重要指导意义。     温稠密物质范围很宽,可以定

几种主要的可控核聚变方式

太阳——引力约束聚变   地球上的万物靠着太阳源源不断的能量维持自身的发展。在太阳的中心,温度高达1500万摄氏度,气压达到3000多亿个大气压,在这样的高温高压条件下,氢原子核聚变成氦原子核,并放出大量能量。几十亿年来,太阳犹如一个巨大的核聚变反应装置,无休止地向外辐射着能量。太阳拥有极大质量,产

关于核聚变的劣势有哪些?

  反应要求与技术要求极高。  从理论上看,用核聚变提供部分能源,是非常有益的。但人类还没有办法,对它们进行较好的利用。  (对于核裂变,由于原料铀的储量不多,政治干涉很大,放射性与危险性大,核裂变的优势无法完全利用。截至2006年,核能(核裂变能)发电占世界总电力约15%。说明了核裂变的应用的规模

欧盟启动“欧洲核聚变”新项目

  欧盟委员会日前宣布,欧盟成员国以及瑞士的聚变研究实验室共同启动一个名为“欧洲核聚变”的新项目,旨在推动聚变能技术研究。  2012年末,上述聚变研究实验室一致通过了2050年前聚变能发展路线图。研究人员希望,“欧洲核聚变”项目能解决路线图初始阶段的重要科学和技术挑战,重点之一就是为正在法国建造的

操控单分子可设计新型电子设备

  当电子设备小到分子水平,分子的电学性能和机械性能就成为关键因素。充分开发分子的电学性能和机械性能,根据特殊需要可开发出新型电子设备。据美国物理学家组织网2月21日(北京时间)报道,美国亚利桑那大学生物设计研究院利用分子机械性能,开发出一种用单分子控制导电性能的方法,可用来设计微小电

从分子电子学的沉浮看创新

  最近,创新和创业的话题很热。IEEE Spectrum 2015/10发表“The Booms and Busts of Molecular Electronics”的文章,正好说明创新的重要和艰难,不但搞电子的网友会有兴趣,对其他有志创新的朋友也会有启发。   40年前,纽约大学的研究生Ari