核能博物馆＿中国科普博览

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聚变能量

　　氘和氚发生聚变后，2个原子核结合成1个氦原子核，并放出1个中子和0.176亿电子伏特能量。每一次氘氚聚变时释放的能量，比一次铀－235裂变释放的约2亿电子伏特能量少得多。中子和质子统称核子。氘氚聚变时只有5个核子参加反应，而铀－235裂变时有236个核子参加反应。因此如果按平均每个核子释放的能量来比较，氘氚聚变释放的能量是铀－235裂变释放的能量的4.14倍。

海水中氘含量丰富　　不仅轻原子核聚变时，每个核子释放的能量，也就是每千克聚变燃料释放的能量比裂变多，更主要的是，地球上聚变燃料的储量比裂变燃料丰富得多。

　　据估计，地球上总的水量，包括海水、冰川、河水等，共138.598亿亿立方米，其中海水占99.3%。水中氘的含量非常“丰富”，每升水含0.03克氘，比海水中铀的含量大1万倍。因此地球上的水中约有40万亿吨氘。

　　氚可以由锂制造。锂主要有锂－6及锂－7两种同位素。锂－6吸收1个热中子后，可以变成氚并放出能量；锂－7要吸收快中子才能变成氚。地球上锂的储量虽比氘少得多，也有2000多亿吨。

　　氘不仅储量丰富，而且提取方便。地球上的铀矿，含量千分之几就算较富的矿了。在开采铀矿的过程中，还有粉尘及放射性氡气。而水中提取氘，不用探矿和采矿，也没有粉尘和放射性污染。再加上聚变燃料单位质量释放的能量多，所以使用聚变能源时，燃料费更低。

　　聚变能源不仅丰富，而且安全、清洁。要产生裂变链式反应，并使裂变堆能运行一段时间，必须使核燃料的装载量超过维持链式反应所需的质量。这就使裂变堆，特别是快堆，核燃料的装载量很大，高达数吨。如果出现使功率陡增的瞬发临界等事故，就会释放大量的能量和放射性物质，因此要采用一系列安全措施。而聚变燃料是按一定的速度加入的，燃料的数量少，即使失控也不会产生严重事故。

聚变原理　聚变能源与裂变能源