19.7 核聚变 相关素材 1、氢弹大家知道，核能的利用除了裂变能外，还有聚变能。另外从结合能曲线上可以看到，氘、氚、锂等轻元素都可用作为核聚变反应的原料。 氢是最难发生聚变反应的装料。至于氚，它易发生聚变反应，但在自然界中含量十分稀少，必需花费巨大的投资才能制备它。而只有氘，它是热核反应的积极参加者，又比氢容易控制，并在自然界中也有一定的含量。它在普通海水中占 0.0148％，即 6757 个氢原子中只有一个是氘原子，也就是说每升海水中，大约含氘 0.003 克。 由于地球上有着大量海水，经过估算氘的储量竟高达 35 万亿吨，如能全部提炼出来，就足够人类用上千百亿年。由于聚变反应释放的能量比裂变能大得多，加上聚合反应速度也特别快。这样就有可能利用不可控的聚变反应制造出威力远大于原子弹的氢弹。如果人们采用某种方法把氢弹所需的核装料安置在原子弹的周围，一旦原子弹引爆后就能产生几百万度高温，促使核聚变反应连续不断地进行下去，这就是氢弹爆炸的原理。 理论计算表明，如果一公斤氘氚混合物全部聚变，就能释放出约为 58000 吨梯恩梯当量的能量，这比起相同质量的裂变反应所释放的能量约大四倍。而且在氢弹的构造中，不存在像原子弹构造中所提及的临界质量问题的限制。故氢弹可以做得较大，其爆炸威力也就更大。 当然，氢弹也受到核装料的数量和运输条件等方面的限制。它们在常温、常压下都是气态物质，存在着体积大不易存放的不利之处。为了能把氘和氚密集起来，就要加低温(一般为零下 200 多摄氏度)液化或加上超高压固化，只有这样才能把氘、氚用作氢弹的装料。 世界上第一颗氢弹的爆炸是美国于 1952 年 11 月 1 日，在太平洋的珊瑚岛(即马绍尔群岛)上进行的。所用的核装料是液态氘、氚混合物，放称之为“湿法”氢弹。其结构既庞大又复杂，总重量高达 65 吨，根本无法用飞机运载。而实际上它仅仅是一个热核试验装置。但其爆炸威力很大，相当于一千万吨梯恩梯，是投在广岛弹的 500 倍。 然而，随着氢弹技术的发展，人们终于找到了另外一种比较理想的氢弹装料，这就是氘化锂 6。它在原子弹爆炸所形成的高温下，可裂解为氘和锂 6，而锂 6 俘获中子后所生成的氚就能和氘在高温下进行核聚变反应。相比之下，这种氘化锂化合物的成本比氘低得多。而特别应该指出的，它是一种稳定的固态化合物，因而便于长期保存，更不需要庞大的冷冻装置，所以氢弹的体积和重量均可大大缩小，故也称之“干...
