核聚变 知识点题库

下列说法中正确的是（　　）

我国建造世界上第一个全超导大型非园托卡马克HT﹣7U，成为国际最先进的磁约束聚变装置．托卡马克装置的主体包括两大部分，就是磁场系统和真空系统．磁场系统包括纵场线圈和加热场的变压器．纵场线圈用来产生强大的纵向磁场，变压器用来感应产生等离子体电流．真空室一般由薄壁不锈钢制成，既要考虑到足够的机械强度，又要有足够的电阻值，还必须留有绝缘缝隙，保证磁场的渗透．抽气系统一般采用大抽速的涡轮分子泵，将真空室抽成10^﹣6Pa以上的超高真空，满足等离子体对纯净环境的要求．聚变的第一步是要使燃料处于等离子体态，也即进入物质第四态．等离子体是一种充分电离的、整体呈电中性的气体．在等离子体中，由于高温，电子已获得足够的能量摆脱原子核的束缚，原子核完全裸露，为核子的碰撞准备了条件．当等离子体的温度达到几千万度甚至几亿度时，原子核就可以克服斥力聚合在一起，如果同时还有足够的密度和足够长的热能约束时间，这种聚变反应就可以稳定地持续进行．等离子体的温度、密度和热能约束时间三者乘积称为“聚变三重积”，当它达到1022时，聚变反应输出的功率等于为驱动聚变反应而输入的功率，必须超过这一基本值，聚变反应才能自持进行．

问题1：什么是轻核聚变反应？需要什么条件？为什么要在如此苛刻的条件下进行？

问题2：用普通容器能否承装反应原料？用什么技术性措施能解决该问题？

问题3：如何产生如此强大的磁场？什么叫低温超导现象？该现象是否遵循欧姆定律？超导现象在什么条件下才能实现？

问题4：为什么在托卡马克中设置真空室？核聚变过程中能量是如何转化的？

问题5：核聚变反应需要什么条件才能自持进行？如果等离子体密度大约为1.02×10^﹣6kg/m³ ， 温度为1.16×10⁸℃热能约束时间需达到多少时核聚变才能自持进行？

在常规化石能源非常紧缺的今天，核能受到越来越高度的重视，如今美国电力需求的21%是来自核电．核电站的大体组成如图所示，核材料在原子反应堆中发生核反应产生大量的热能，冷却剂将这些热能带到热交换器将水变成水蒸气，水蒸气推动蒸汽轮机带动发电机发电，最终实现了核能到电能的转换．

请在下面的空格中填上适当的内容：

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“低碳环保”是当今世界的主题，太阳能已被人们广泛利用．太阳是利用原子核发生（填“裂变”或“聚变”）释放出能量，太阳能属于（填“可”或“不可”）再生能源．如今通信技术也在向环保靠近，如3G手机已经广泛进入人们的生活，它是由波传递信息，这种波在真空中的传播速度约为 m/s．

如图所示是当前试验中的太阳能汽车．太阳能是由太阳内部的氢原子核在超高温下发生（选填“裂变”或“聚变”）所释放出的核能；车载导航系统是利用来传递信息的；太阳能汽车在行驶过程中，车身上方气流的流速比车身下方的大，则车身上方的气流对车身的压强车身下方的气流对车身的压强（选填“大于”、“小于”或“等于”）．

氢弹和原子弹区别在于（   ）

如图所示，甲图是原子核的示意图，乙图是原子核的示意图．（填“聚变”、“裂变”）

叫聚变．由于聚变必须在极高的温度和压强下进行，所以也叫．

如图所示，为了形象的描述核能的获得，两位同学分别画了一张利用核能途径的原理图．图甲表示的是；图乙表示的是，其中（填“甲”或“乙”）图展示的是制造氢弹的原理．

相同质量的核燃料，聚变反应释放出的核能比裂变反应小．（判断对错）

关于核能,下列说法正确的是（   ）

2014年8月，我国自主研发的“华龙一号”核电站总体技术方案通过专家评审。 核电站利用核能发电，它的核心设备是核反应堆。下列说法正确的是（    ）

太阳内部，氢原子核在超高温下发生，释放出巨大的能量。太阳能是能源（选填“可再生”、“不可再生”），植物吸收太阳能，发生光合作用，太阳能转化为。

连瓦房店市的辽宁红沿河电站正式投入商业运营，它是东北地区第一个、全国第五大核电站。核电站是利用原子（填“核聚变”或“核裂变”）释放的能量工作的，该能源属于（填“可”或“不可”）再生能源。太阳能属于（选填“可再生”或“不可再生”）能源。灼热的太阳内部每时每刻发生（填“裂变”或“聚变”），从而辐射出巨大的光和热。

如图所示是太阳能LED照明路灯。它主要由太阳能电池板、LED灯头等部分构成。LED是一种发光二极管，通过电流能够发光，可以把电能直接转化成能。太阳能是能源(填“可再生”或“不可再生”)、清洁无污染，它是在太阳内部，氢原子核发生(填“裂变”或“聚变”)，释放出的核能。

我国现有两艘常规动力航母，国产核动力航母也指日可待。关于核动力航母，下列说法正确的是（   ）

氢弹是利用核（选填“裂变”或“聚变”）在瞬间释放能量的装置；核能是（选填“可再生”或“不可再生”）能源。手机已进入5G时代，5G技术传递信息的载体是（选填“超声波”“次声波”或“电磁波”）。

我们国家发射的嫦娥五号于2020年12月2日凌晨四点五十三分在月球上完成了土壤的钻取采样及封装，月球上有丰富的矿藏资源，而其中最有价值的就是氦-3资源。氦-3是氦的同位素，含有两个质子和一个中子。在几乎没有大气的月球上，太阳风直接落到月球表面，日积月累在月球表面的沙粒、岩石中，氦-3的含量越积越多，成了月球土壤重要的组成部分。氦-3最吸引人类的就是它作为能源材料的优秀“潜质”，它不仅可用于地面核电站，而且特别适合作为火箭和飞船的燃料，用于宇宙航行。从月球土壤中每提取一吨氦-3，可得到6300吨氢、70吨氮和1600吨炭。据估算1kg氦-3便可产生6.84×10¹³ J的能量，只需要十吨氦-3就能满足全国一年的能源需求。

目前核能已经被广泛利用，核能属于（选填“可再生”或“不可再生”）能源；其中核电站工作是利用（选填“核裂变”或“核聚变”）反应释放出大量的核能，与太阳内部发生的核反应（选填“相同”或“不同”）。

如图所示，中国“人造太阳”﹣﹣大型核实验装置“东方超环”（EAST）取得重大突破，它主要是让含有质子和的氢原子核在超高温下发生（选填“裂变”或“聚变”），从而获得核能的研究装置，这与核电站获得核能的方式（选填“相同”或“不同”）。