氫聚變為氦要多少溫度

『壹』 氘氚聚變反應需要的溫度有多高

冷聚變：400~4000度工業常溫，熱聚變：500萬度等離子體最低溫度；熱聚變，溫度是由控制磁場的強度決定的，且歐姆加熱點火溫度也是磁場強度決定的，因為熱聚變反應條件是密度溫度時間三重積達到一定值，而不是溫度一項，所以，磁強是最主要反應條件。

海水中氘的含量為45萬億噸，而據科學家研究表明每升海水中所含的氘完全聚變所釋放的聚變能相當於300升汽油燃料的能量！而海水體積大約為：13.2千萬立方公里！換算成升大約為：1.32*10^17立方米=1.32*10^20升！

300升汽油釋放的能量為：1.05*10^10J，那麼所有海水中的氘聚變釋放的能量就為：

1.05*10^10*1.32*10^20=1.386*10^30J

這就是所有氘聚變的能量！

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在氘氚自持反應堆中，氘氚等離子體的自持燃燒主要是依靠阿爾法粒子的加熱來維持的。在穩態條件下，等離子體的溫度剖面主要與輸運過程及冷燃料（即氘氚原子）的補充方式有關，而與原先為啟動燃燒所用的加熱方法及加熱功率的沉積剖面基本無關。

氘氚核聚變反應也可以釋放巨大能量。氘在海水中儲量極為豐富，一公升海水裡提取出的氘，在完全的聚變反應中可釋放相當於燃燒300公升汽油的能量；氚可在反應堆中通過鋰再生，而鋰在地殼和海水中都大量存在。

氘氚反應的產物沒有放射性，中子對堆結構材料的活化也只產生少量較容易處理的短壽命放射性物質。聚變反應堆不產生污染環境的硫、氮氧化物，不釋放溫室效應氣體。

再考慮到聚變堆的固有安全性，可以說，聚變能是無污染、無長壽命放射性核廢料、資源無限的理想能源。受控熱核聚變能的大規模實現將從根本上解決人類社會的能源問題。

『貳』 核聚變反應（熱核反應）必須在多高的溫度下才能進行

大約10萬攝氏度的高溫。
核聚變反應主要藉助氫同位素。核聚變不會產生核裂變所出現的長期和高水平的核輻射，不產生核廢料，當然也不產生溫室氣體，基本不污染環境。
聚變反應需要高溫，一個聚變反應釋放出的能量很少，也釋放出一些中子，這種小規模的核聚變反應還是可以藉助人為的方法避開高溫獲得的，但如果要是大量的，就必須熱核反應，使聚變反應變成一個自持的反應，就是自己維持自己的反應，就像燒火一樣，煤要燒起來的話，一部分燃燒了，這部分燃燒產生的能量又影響到另外一部分溫度提高了，另一部分又燃燒了，能量越多，煤燃起來的就越來越旺。
如果要實現核聚變發電，那麼在核聚變反應堆中，第一步需要將作為反應體的氘-氚混合氣體加熱到等離子態，也就是溫度足夠高到使得電子能脫離原子核的束縛，讓原子核能自由運動，這時才可能使裸露的原子核發生直接接觸，這就需要達到大約10萬攝氏度的高溫。第二步，由於所有原子核都帶正電，按照"同性相斥"原理，兩個原子核要聚到一起，必須克服強大的靜電斥力。兩個原子核之間靠得越近，靜電產生的斥力就越 大，只有當它們之間互相接近的距離達到大約萬億分之三毫米時，核力（強作用力）才會伸出強有力的手，把它們拉到一起，從而放出巨大的能量。
質量輕的原子核間靜電斥力最小，也最容易發生聚變反應，所以核聚變物質一般選擇氫的同位素氘和氚。氫是宇宙中最輕的元素，在自然界中存在的同位素有： 氕、氘 （重氫）、氚（超重氫）。在氫的同位素中，氘和氚之間的聚變最容易，氘和氘之間的聚變就困難些，氕和氕之間的聚變就更困難了。因此人們在考慮聚變時，先考慮氘、氚之間 的聚變，後考慮氘、氘之間的聚變。重核元素如鐵原子也能發生聚變反應，釋放的能量也更多；但是以人類目前的科技水平，尚不足滿足其聚變條件。
為了克服帶正電子原子核之間的斥力，原子核需要以極快的速度運行，要使原子核達到這種運行狀態，就需要繼續加溫，直至上億攝氏度，使得布朗運動達到一個瘋狂的水平，溫度越高，原子核運動越快。以至於它們沒有時間相互躲避。然後就簡單了，氚的原子核和氘的原子核以極大的速度，赤裸裸地發生碰撞，結合成1個氦原子核，並放出1個中子和17.6兆電子伏特能量。
反應堆經過一段時間運行，內部反應體已經不需要外來能源的加熱，核聚變的溫度足夠使得原子核繼續發生聚變。這個過程只要將氦原子核和中子及時排除出反應堆，並及時將新的氚和氘的混合氣輸入到反應堆內，核聚變就能持續下去；核聚變產生的能量一小部分留在反應體內，維持鏈式反應，剩餘大部分的能量可以通過熱 交換裝置輸出到反應堆外，驅動汽輪機發電。這就和傳統核電站類似了。

『叄』 氫原子到多少度可以發生核聚變宇宙中氫、氧、氦、氮分別是什麼顏色是紅巨星爆炸外面的一層氣體嗎

按照理論計算，氫原子的聚變溫度在2000萬度以上。但在恆星中，氫核聚變的溫度低於2000萬度。如太陽，中心溫度就只有1500萬度，但氫聚變依然能夠發生，其原因有二。一是在高壓下，氫原子核過於靠近，可以在較低溫度下發生聚變反應；二是根據海森堡「測不準原理」（不確定性原理），氫原子核可以暫時從其他原子核那裡「借」到部分能量，使核聚變反應得以在較低溫度下發生。
氫、氦、氧、氮等元素在氣態條件下，都沒有顏色。
紅巨星爆炸，一般稱作超新星爆發，外層氣體主要是氫和氦，當然也有氧、氮。但通常恆星內核物質也會被炸開來。如果只是外層氣體被炸開來的話，我們地球上的重元素就沒有了。我們身邊的各種元素（包括構成我們身體的各種元素），除氫以外（氦不構成身體），都是來自於恆星核聚變反應，而比鐵重的元素就只能來自於超新星爆發。

『肆』 宇宙「大爆炸」後氫原子形成時的溫度是多少度

教科書上講，構成我們這個大千世界的基本物質是原子。也許你很好奇，原子又是從哪兒來的呢?

元素周期表上有100多種化學元素，每種元素都對應有一種原子，如氫原子、碳原子、鐵原子等。20世紀50年代，科學家們對地球、隕石、太陽、恆星、星雲等各種天體的元素數量進行了統計分析，發現在宇宙中氫的相對存在量最多，氦次之，再次為碳、氮、氧……，並且隨原子序數的增加存在量迅速減少，但鐵是一個例外。

科學家注意到，不同原子在宇宙天體中的分布規律與天體的演化形態有關。一般說來，在早期形成的恆星中只有氫，而恆星的年齡越老，含有較重原子的比例越高。為了解釋此現象，科學家們先後提出了平衡過程假說、中子俘獲假說、聚中子裂變假說等，但都難以令人信服。直到1957年，美國科學家福勒等人在「大爆炸」宇宙學的基礎上，提出恆星中生成元素的假說，此後又經過不斷改進，能夠圓滿解釋現有宇宙中元素的分布規律。福勒因此榮獲1983年諾貝爾物理學獎。

根據這個假說，在原始宇宙「大爆炸」後的極短時間內產生了誇克、膠子、電子等物質，最初的物質形態是誇克—膠子等離子體，此後當溫度下降到約1萬億℃時，誇克之間開始通過膠子結合成質子和中子。隨著宇宙溫度繼續降低，質子和中子開始結合成氚和氦原子核。

大約經過38萬年，此時宇宙的溫度降到約2300℃，電子和原子核結合成為氫和氦原子，這也是宇宙中數量最多的兩種原子。

此後，氫和氦原子作為原始星際物質，通過引力凝聚形成最古老的恆星，也稱第一代恆星。恆星內部溫度逐漸升高，當達到700萬℃以上時，開始氫聚變為氦的熱核反應，恆星開始發光並進入相對穩定階段。當恆星核心的氫全部轉為氦後，恆星外殼膨脹，變成紅巨星，當核心溫度升高到1億℃時開始了新的氦聚變為碳的熱核反應，然後又生成氧。

如果恆星質量足夠大，還將繼續發生碳和氧聚變成硅、鈣的熱核反應，此後硅原子核通過光解生成高能α粒子，α粒子又與別的原子核結合生成鐵和鎳。當恆星演化到老年階段時，核心的溫度已達到40億℃，鐵原子核轉變為氦和中子，一些重原子核連續俘獲中子，形成比鎳更重的多種元素。

當大質量恆星生命終結時會出現超新星爆發，這時內部高密度的中子會連續撞擊其他重原子核，生成鈾、釷甚至更重的放射性元素。隨後，這些物質被拋入太空，成為新的星際物質，在合適的時機又會重新形成第二代恆星。事實上，正是由於我們的太陽屬於第二代恆星，才會形成各大行星，地球才會擁有這么豐富多彩的物質世界，並最終孕育出生命，這些都要歸功於前一代恆星留給我們的「遺產」。