氢聚变为氦要多少温度

‘壹’ 氘氚聚变反应需要的温度有多高

冷聚变：400~4000度工业常温，热聚变：500万度等离子体最低温度；热聚变，温度是由控制磁场的强度决定的，且欧姆加热点火温度也是磁场强度决定的，因为热聚变反应条件是密度温度时间三重积达到一定值，而不是温度一项，所以，磁强是最主要反应条件。

海水中氘的含量为45万亿吨，而据科学家研究表明每升海水中所含的氘完全聚变所释放的聚变能相当于300升汽油燃料的能量！而海水体积大约为：13.2千万立方公里！换算成升大约为：1.32*10^17立方米=1.32*10^20升！

300升汽油释放的能量为：1.05*10^10J，那么所有海水中的氘聚变释放的能量就为：

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

这就是所有氘聚变的能量！

(1)氢聚变为氦要多少温度扩展阅读：

在氘氚自持反应堆中，氘氚等离子体的自持燃烧主要是依靠阿尔法粒子的加热来维持的。在稳态条件下，等离子体的温度剖面主要与输运过程及冷燃料（即氘氚原子）的补充方式有关，而与原先为启动燃烧所用的加热方法及加热功率的沉积剖面基本无关。

氘氚核聚变反应也可以释放巨大能量。氘在海水中储量极为丰富，一公升海水里提取出的氘，在完全的聚变反应中可释放相当于燃烧300公升汽油的能量；氚可在反应堆中通过锂再生，而锂在地壳和海水中都大量存在。

氘氚反应的产物没有放射性，中子对堆结构材料的活化也只产生少量较容易处理的短寿命放射性物质。聚变反应堆不产生污染环境的硫、氮氧化物，不释放温室效应气体。

再考虑到聚变堆的固有安全性，可以说，聚变能是无污染、无长寿命放射性核废料、资源无限的理想能源。受控热核聚变能的大规模实现将从根本上解决人类社会的能源问题。

‘贰’ 核聚变反应（热核反应）必须在多高的温度下才能进行

大约10万摄氏度的高温。
核聚变反应主要借助氢同位素。核聚变不会产生核裂变所出现的长期和高水平的核辐射，不产生核废料，当然也不产生温室气体，基本不污染环境。
聚变反应需要高温，一个聚变反应释放出的能量很少，也释放出一些中子，这种小规模的核聚变反应还是可以借助人为的方法避开高温获得的，但如果要是大量的，就必须热核反应，使聚变反应变成一个自持的反应，就是自己维持自己的反应，就像烧火一样，煤要烧起来的话，一部分燃烧了，这部分燃烧产生的能量又影响到另外一部分温度提高了，另一部分又燃烧了，能量越多，煤燃起来的就越来越旺。
如果要实现核聚变发电，那么在核聚变反应堆中，第一步需要将作为反应体的氘-氚混合气体加热到等离子态，也就是温度足够高到使得电子能脱离原子核的束缚，让原子核能自由运动，这时才可能使裸露的原子核发生直接接触，这就需要达到大约10万摄氏度的高温。第二步，由于所有原子核都带正电，按照"同性相斥"原理，两个原子核要聚到一起，必须克服强大的静电斥力。两个原子核之间靠得越近，静电产生的斥力就越 大，只有当它们之间互相接近的距离达到大约万亿分之三毫米时，核力（强作用力）才会伸出强有力的手，把它们拉到一起，从而放出巨大的能量。
质量轻的原子核间静电斥力最小，也最容易发生聚变反应，所以核聚变物质一般选择氢的同位素氘和氚。氢是宇宙中最轻的元素，在自然界中存在的同位素有： 氕、氘 （重氢）、氚（超重氢）。在氢的同位素中，氘和氚之间的聚变最容易，氘和氘之间的聚变就困难些，氕和氕之间的聚变就更困难了。因此人们在考虑聚变时，先考虑氘、氚之间 的聚变，后考虑氘、氘之间的聚变。重核元素如铁原子也能发生聚变反应，释放的能量也更多；但是以人类目前的科技水平，尚不足满足其聚变条件。
为了克服带正电子原子核之间的斥力，原子核需要以极快的速度运行，要使原子核达到这种运行状态，就需要继续加温，直至上亿摄氏度，使得布朗运动达到一个疯狂的水平，温度越高，原子核运动越快。以至于它们没有时间相互躲避。然后就简单了，氚的原子核和氘的原子核以极大的速度，赤裸裸地发生碰撞，结合成1个氦原子核，并放出1个中子和17.6兆电子伏特能量。
反应堆经过一段时间运行，内部反应体已经不需要外来能源的加热，核聚变的温度足够使得原子核继续发生聚变。这个过程只要将氦原子核和中子及时排除出反应堆，并及时将新的氚和氘的混合气输入到反应堆内，核聚变就能持续下去；核聚变产生的能量一小部分留在反应体内，维持链式反应，剩余大部分的能量可以通过热 交换装置输出到反应堆外，驱动汽轮机发电。这就和传统核电站类似了。

‘叁’ 氢原子到多少度可以发生核聚变宇宙中氢、氧、氦、氮分别是什么颜色是红巨星爆炸外面的一层气体吗

按照理论计算，氢原子的聚变温度在2000万度以上。但在恒星中，氢核聚变的温度低于2000万度。如太阳，中心温度就只有1500万度，但氢聚变依然能够发生，其原因有二。一是在高压下，氢原子核过于靠近，可以在较低温度下发生聚变反应；二是根据海森堡“测不准原理”（不确定性原理），氢原子核可以暂时从其他原子核那里“借”到部分能量，使核聚变反应得以在较低温度下发生。
氢、氦、氧、氮等元素在气态条件下，都没有颜色。
红巨星爆炸，一般称作超新星爆发，外层气体主要是氢和氦，当然也有氧、氮。但通常恒星内核物质也会被炸开来。如果只是外层气体被炸开来的话，我们地球上的重元素就没有了。我们身边的各种元素（包括构成我们身体的各种元素），除氢以外（氦不构成身体），都是来自于恒星核聚变反应，而比铁重的元素就只能来自于超新星爆发。

‘肆’ 宇宙“大爆炸”后氢原子形成时的温度是多少度

教科书上讲，构成我们这个大千世界的基本物质是原子。也许你很好奇，原子又是从哪儿来的呢?

元素周期表上有100多种化学元素，每种元素都对应有一种原子，如氢原子、碳原子、铁原子等。20世纪50年代，科学家们对地球、陨石、太阳、恒星、星云等各种天体的元素数量进行了统计分析，发现在宇宙中氢的相对存在量最多，氦次之，再次为碳、氮、氧……，并且随原子序数的增加存在量迅速减少，但铁是一个例外。

科学家注意到，不同原子在宇宙天体中的分布规律与天体的演化形态有关。一般说来，在早期形成的恒星中只有氢，而恒星的年龄越老，含有较重原子的比例越高。为了解释此现象，科学家们先后提出了平衡过程假说、中子俘获假说、聚中子裂变假说等，但都难以令人信服。直到1957年，美国科学家福勒等人在“大爆炸”宇宙学的基础上，提出恒星中生成元素的假说，此后又经过不断改进，能够圆满解释现有宇宙中元素的分布规律。福勒因此荣获1983年诺贝尔物理学奖。

根据这个假说，在原始宇宙“大爆炸”后的极短时间内产生了夸克、胶子、电子等物质，最初的物质形态是夸克—胶子等离子体，此后当温度下降到约1万亿℃时，夸克之间开始通过胶子结合成质子和中子。随着宇宙温度继续降低，质子和中子开始结合成氚和氦原子核。

大约经过38万年，此时宇宙的温度降到约2300℃，电子和原子核结合成为氢和氦原子，这也是宇宙中数量最多的两种原子。

此后，氢和氦原子作为原始星际物质，通过引力凝聚形成最古老的恒星，也称第一代恒星。恒星内部温度逐渐升高，当达到700万℃以上时，开始氢聚变为氦的热核反应，恒星开始发光并进入相对稳定阶段。当恒星核心的氢全部转为氦后，恒星外壳膨胀，变成红巨星，当核心温度升高到1亿℃时开始了新的氦聚变为碳的热核反应，然后又生成氧。

如果恒星质量足够大，还将继续发生碳和氧聚变成硅、钙的热核反应，此后硅原子核通过光解生成高能α粒子，α粒子又与别的原子核结合生成铁和镍。当恒星演化到老年阶段时，核心的温度已达到40亿℃，铁原子核转变为氦和中子，一些重原子核连续俘获中子，形成比镍更重的多种元素。

当大质量恒星生命终结时会出现超新星爆发，这时内部高密度的中子会连续撞击其他重原子核，生成铀、钍甚至更重的放射性元素。随后，这些物质被抛入太空，成为新的星际物质，在合适的时机又会重新形成第二代恒星。事实上，正是由于我们的太阳属于第二代恒星，才会形成各大行星，地球才会拥有这么丰富多彩的物质世界，并最终孕育出生命，这些都要归功于前一代恒星留给我们的“遗产”。