中國計(jì)劃建造自己的熱核實(shí)驗(yàn)反應(yīng)堆,這個(gè)被稱為“人造太陽”的熱核聚變反應(yīng)堆,可望為能源短缺的中國提供“用之不竭”的能源。想發(fā)生可控核聚變需要滿足兩個(gè)基本條件。一是要有高溫高壓的環(huán)境,地球上要想讓兩個(gè)輕核聚合在一起,最起碼也要5000萬攝氏度的溫度,這樣才能讓兩個(gè)帶正電的輕核,具有足夠的能量克服相互靠近時(shí)的靜電斥力。二是要有一個(gè)“容器”將聚變材料“約束”起來。
托卡馬克是一種利用磁約束來實(shí)現(xiàn)受控核聚變復(fù)雜的環(huán)形容器。如圖所示,環(huán)心處有一歐姆線圈,四周是一個(gè)環(huán)形真空室,真空室的外部排列著環(huán)向場線圈和極向場線圈。當(dāng)歐姆線圈中通以變化的電流時(shí),在托卡馬克的內(nèi)部會產(chǎn)生巨大的渦旋電場,將真空室中的等離子體加熱,再通過輔助加熱手段,逐漸達(dá)到聚變需要的臨界溫度。同時(shí),環(huán)形真空室中的高溫等離子體形成的等離子電流與極向場線圈、環(huán)向場線圈共同產(chǎn)生磁場,在真空室區(qū)域內(nèi)形成閉合磁籠子,將高溫等離子體緊緊約束在真空室中。理論上講,可控核聚變必須使等離子溫度達(dá)到一億攝氏度以上,并能穩(wěn)定運(yùn)行1000s以上,才能用于商業(yè)運(yùn)行。
我國建成的利用磁約束來實(shí)現(xiàn)可控核聚變的環(huán)形容器,取名為“東方超環(huán)”,剛剛實(shí)現(xiàn)了101.2秒穩(wěn)態(tài)長脈沖高約束等離子體運(yùn)行5000萬度,創(chuàng)造了新的世界紀(jì)錄。這標(biāo)志著中國成為了世界上第一個(gè)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)態(tài)高約束模式運(yùn)行持續(xù)時(shí)間達(dá)到百秒量級的國家。重要的是該裝置是百分之百國產(chǎn),沒有用任何一個(gè)外國零部件。
請根據(jù)上述材料,回答下列問題:
(1)托卡馬克裝置中核聚變的原理和我國已經(jīng)商業(yè)運(yùn)行的核電站(如廣東的大亞灣核電站)中核反應(yīng)的原理是 不同不同(填“相同”或“不同”)的。
(2)發(fā)生核聚變時(shí),兩個(gè)帶正電的輕核需要具有很大的動能,以克服它們之間相互作用的靜電 排斥排斥(填“吸引”或“排斥”)力,才能發(fā)生核融合。
(3)給托卡馬克真空室里的等離子體加熱稱為“點(diǎn)火”,三個(gè)線圈中,首先給等離子體“點(diǎn)火”的是 歐姆歐姆線圈。根據(jù)材料介紹,“被加熱的高溫等離子體”與“真空室的內(nèi)壁”不是不是(填“是”或“不是”)緊密接觸的。
(4)2kg海水的提取物質(zhì)經(jīng)過核聚變相當(dāng)于完全燃燒420kg汽油釋放的熱量。若汽油的熱值為4.6×107J/kg,則2kg海水的提取物質(zhì)經(jīng)過核聚變可放出 1.932×10101.932×1010J的熱量,這些熱量完全被水吸收,可使 5.75×1045.75×104kg的水從20℃升高到100℃。
【答案】不同;排斥;歐姆;不是;1.932×1010;5.75×104
【解答】
【點(diǎn)評】
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