绿色核能科普宣传大纲

绿色核能基本知识（三）

5.核聚变

核聚变是由两个轻的原子核结合成一个较重的原子核的核反应过程。聚变反应会释放出巨大的能量。就单位质量而言，聚变释放的能量要比裂变释放的能量大3～4倍。核聚变反应是在高温、高密度与高能量约束状态下的等离子体中实现的。包括太阳在内的大多数星体释放的能量便是来源于高温氢等离子体中的高能氢核聚合成氦核（粒子）的核聚变反应。核聚变能具有能量密度高、原料储量丰富、安全环保清洁等特点，是人类未来理想的主力能源。核聚变燃料之一的氘广泛地分布在海水中，1升海水中含的氘全部聚变反应所产生的能量与300升汽油完全燃烧所释放的能量相当，海水中氘的储量可供人类使用几十亿年。核聚变能是目前认识到的最终解决人类能源问题的最重要途径之一，研究核聚变、开发核聚变能具有极其重大的科学意义和战略意义。但实现聚变条件苛刻，目前聚变能的应用尚处于研发之中。

6.核反应堆

又称为原子能反应堆，是能维持可控自持链式核裂变反应，以实现核能利用的装置。人类第一台核反应堆由美国籍意大利著名物理学家恩利克·费米领导的小组于1942年12月在美国芝加哥大学建成，命名为芝加哥一号堆（Chicago Pile-1）。该反应堆是采用铀裂变链式反应，开启了人类原子能时代，芝加哥大学也因此成为人类“原子能诞生地”。根据用途，核反应堆可以分为以下几种类型：

（1）研究堆。将中子束用于实验或利用中子束来进行基础科学和应用科学的研究，包括研究堆、材料实验堆等。

（2）生产堆。利用核裂变放出来的中子来生产核燃料、核裂变物质，或者进行工业规模的辐照的反应堆。

（3）动力堆。利用核裂变释放的能量来产生动力。主要包括用于发电的核反应堆，提供取暖、海水淡化等用的热量的核反应堆，用于推进船舶、飞机、火箭等的核反应堆等。