【正文】 而輸入的功率，必須超過這功率等于為驅(qū)動聚變反應(yīng)而輸入的功率，必須超過這一基本值，聚變反應(yīng)才能自持進(jìn)行。一基本值，聚變反應(yīng)才能自持進(jìn)行。 慣性約束慣性約束慣性約束：慣性約束： 激光慣性約束是在直徑為激光慣性約束是在直徑為 30100大氣壓大氣壓 的氘的氘氚混合氣體，用強(qiáng)激光（氚混合氣體，用強(qiáng)激光（ 10121014WW ））均勻照射，使氘氚混合氣體的均勻照射，使氘氚混合氣體的 密度是液密度是液體的一千到一萬倍體的一千到一萬倍 ，溫度達(dá)到，溫度達(dá)到 108K（恒（恒星上至少要星上至少要 700萬度）萬度） 而引發(fā)聚變。其而引發(fā)聚變。其它慣性約束方案：電子束、重離子束慣它慣性約束方案：電子束、重離子束慣性約束。性約束。磁磁約約束束磁約束：磁約束： 是利用強(qiáng)磁場可以很好地約束帶電粒是利用強(qiáng)磁場可以很好地約束帶電粒子這個特性，構(gòu)造一個特殊的磁容器（托卡馬子這個特性，構(gòu)造一個特殊的磁容器（托卡馬克），建成聚變反應(yīng)堆，在其中將聚變材料加克），建成聚變反應(yīng)堆，在其中將聚變材料加熱至數(shù)億攝氏度高溫，實(shí)現(xiàn)聚變反應(yīng)。熱至數(shù)億攝氏度高溫，實(shí)現(xiàn)聚變反應(yīng)。 二十世紀(jì)五十年代初期，前蘇聯(lián)科學(xué)家提出托卡馬二十世紀(jì)五十年代初期，前蘇聯(lián)科學(xué)家提出托卡馬克的概念。托卡馬克（克的概念。托卡馬克（ TOKAMAK）在俄語中是由）在俄語中是由“環(huán)形環(huán)形 ”、 “真空真空 ”、 “磁磁 ”、 “線圈線圈 ”幾個詞組合而成，幾個詞組合而成， 美、日、歐等發(fā)達(dá)國家的大型常規(guī)托卡馬克美、日、歐等發(fā)達(dá)國家的大型常規(guī)托卡馬克在短脈沖（數(shù)秒量級）運(yùn)行條件下，做出了許多在短脈沖（數(shù)秒量級）運(yùn)行條件下，做出了許多重要成果。等離子體溫度已達(dá)重要成果。等離子體溫度已達(dá) ；脈沖聚；脈沖聚變輸出功率超過變輸出功率超過 16兆瓦兆瓦 ；； Q值（表示輸出功率與值（表示輸出功率與輸入功率之比）已超過輸入功率之比）已超過 。這表明：在托卡馬。這表明：在托卡馬克上產(chǎn)生聚變能的可行性已被證實(shí)?？松袭a(chǎn)生聚變能的可行性已被證實(shí)。受控?zé)岷司圩兡苎芯康囊淮沃卮笸黄?，就是受控?zé)岷司圩兡苎芯康囊淮沃卮笸黄?，就是將超?dǎo)技術(shù)成功地應(yīng)用于產(chǎn)生托卡馬克強(qiáng)磁場的將超導(dǎo)技術(shù)成功地應(yīng)用于產(chǎn)生托卡馬克強(qiáng)磁場的線圈上，建成了超導(dǎo)托卡馬克，使得磁約束位形線圈上，建成了超導(dǎo)托卡馬克，使得磁約束位形的連續(xù)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行成為現(xiàn)實(shí)。目前，全世界僅有俄的連續(xù)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行成為現(xiàn)實(shí)。目前，全世界僅有俄、日、法、中四國擁有超導(dǎo)托卡馬克。、日、法、中四國擁有超導(dǎo)托卡馬克。1987年春，年春， IAEA（國際原子能機(jī)構(gòu)）（國際原子能機(jī)構(gòu)） 總干事邀請總干事邀請歐共體、日本、美國和加拿大、前蘇聯(lián)的代表在維歐共體、日本、美國和加拿大、前蘇聯(lián)的代表在維也納開會，決定四方合作設(shè)計(jì)建造也納開會，決定四方合作設(shè)計(jì)建造 國際熱核實(shí)驗(yàn)堆國際熱核實(shí)驗(yàn)堆（（ ITER）） 。這是一個基于托卡馬克方案的項(xiàng)目。這是一個基于托卡馬克方案的項(xiàng)目，估計(jì)將產(chǎn)生熱功率估計(jì)將產(chǎn)生熱功率 150萬千瓦，預(yù)計(jì)萬千瓦，預(yù)計(jì) 2023年建成，年建成，計(jì)劃投資達(dá)計(jì)劃投資達(dá) 80億美元。未來發(fā)展計(jì)劃包括一座原型億美元。未來發(fā)展計(jì)劃包括一座原型聚變堆，在聚變堆，在 2025年前投入運(yùn)行。如果年前投入運(yùn)行。如果 ITER獲得成獲得成功，下一個目標(biāo)是建造一座示范核聚變堆，并在功，下一個目標(biāo)是建造一座示范核聚變堆，并在2040年前投入運(yùn)行。年前投入運(yùn)行。 2050年年 以后有望開發(fā)商用核聚以后有望開發(fā)商用核聚變堆。目前增益因子變堆。目前增益因子 Q值已超過了值已超過了 。激光器輸。激光器輸出功率已達(dá)出功率已達(dá) 100萬億瓦，足夠點(diǎn)燃核聚變之用。然萬億瓦，足夠點(diǎn)燃核聚變之用。然而美國于而美國于 1998年年 7月宣布退出國際熱核實(shí)驗(yàn)反應(yīng)堆月宣布退出國際熱核實(shí)驗(yàn)反應(yīng)堆計(jì)劃。日本卻加大了投資。核聚變能夢想將面臨一計(jì)劃。日本卻加大了投資。核聚變能夢想將面臨一個個 “無法預(yù)知的未來無法預(yù)知的未來 ”。 廣東陽江核電站 海水鹽差發(fā)電? 用一層多孔質(zhì)隔膜置江河入?？谔?，二邊插入電極，由于滲透壓力差而產(chǎn)生電動勢。? 技術(shù)關(guān)鍵：多孔質(zhì)隔膜如何能將淡水和海水隔開而又形成滲透壓磁流體發(fā)電示意圖蓄能和換能技術(shù)蓄能和換能技術(shù) 電的蓄能技術(shù)大致分三類：一是直接電的蓄能技術(shù)大致分三類：一是直接儲存電磁能，如：超導(dǎo)線圈蓄能系統(tǒng)，就儲存電磁能，如：超導(dǎo)線圈蓄能系統(tǒng)，就屬于這一類；二是把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲屬于這一類；二是把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲存，如鉛電池、鈉硫電池、鋅氯電池等；存，如鉛電池、鈉硫電池、鋅氯電池等；三是把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能儲存，如制造壓三是把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能儲存，如制造壓縮空氣，在用電高峰時讓它推動渦輪機(jī)發(fā)縮空氣，在用電高峰時讓它推動渦輪機(jī)發(fā)電。還有電。還有 抽水蓄能抽水蓄能 技術(shù)，利用多余電技術(shù)，利用多余電力驅(qū)動水泵，把河里的水抽到高處的水池力驅(qū)動水泵，把河里的水抽到高處的水池或水庫中。或水庫中。 (1)顯熱蓄能技術(shù)顯熱蓄能技術(shù) ：利用比熱容較大的物質(zhì)，：利用比熱容較大的物質(zhì)，在物質(zhì)形態(tài)不變的情況下，隨著溫度的變化在物質(zhì)形態(tài)不變的情況下，隨著溫度的變化，吸收或放出熱量來蓄能?，F(xiàn)在應(yīng)用最廣泛，吸收或放出熱量來蓄能?，F(xiàn)在應(yīng)用最廣泛的就是冷、熱水蓄能技術(shù)。的就是冷、熱水蓄能技術(shù)。 (2)潛熱蓄能技術(shù)潛熱蓄能技術(shù) ：是利用物質(zhì)相變時需要吸：是利用物質(zhì)相變時需要吸收或放出熱量的特性來儲存或釋放能量，包收或放出熱量的特性來儲存或釋放能量，包括冰蓄冷技術(shù)和共晶鹽蓄能技術(shù)。括冰蓄冷技術(shù)和共晶鹽蓄能技術(shù)。 (3)熱化學(xué)蓄能技術(shù)熱化學(xué)蓄能技術(shù) ：在一定的溫度范圍內(nèi)某：在一定的溫度范圍內(nèi)某些物質(zhì)吸熱或放熱時，會產(chǎn)生某種熱化學(xué)反些物質(zhì)吸熱或放熱時，會產(chǎn)生某種熱化學(xué)反應(yīng)。利用這一原理構(gòu)成的蓄冷技術(shù)稱之為熱應(yīng)。利用這一原理構(gòu)成的蓄冷技術(shù)稱之為熱化學(xué)蓄能技術(shù)?；瘜W(xué)蓄能技術(shù)。 電池是一種將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。電池是一種將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。（（ 1）） 原電池原電池 ：指電池放電時，活性物質(zhì)不斷：指電池放電時，活性物質(zhì)不斷地被消耗，到一定程度電池便停止工作地被消耗，到一定程度電池便停止工作 .（（ 2）） 蓄電池蓄電池 ：又稱二次電池，電池放電后通：又稱二次電池，電池放電后通過充電方法使活性物質(zhì)復(fù)原而供再次放電的電過充電方法使活性物質(zhì)復(fù)原而供再次放電的電池池 （（ 3）） 貯備電池貯備電池 ：貯備期間，活性物質(zhì)不與電：貯備期間，活性物質(zhì)不與電解質(zhì)直接接觸，使用時注入電解液或電解質(zhì)熔解質(zhì)直接接觸，使用時注入電解液或電解質(zhì)熔化?；?。（（ 4）） 燃料電池燃料電池 ：電池供電時，活性物質(zhì)輸入：電池供電時，活性物質(zhì)輸入電池能連續(xù)工作。電池能連續(xù)工作。電池不同的分類電池不同的分類碳鋅碳鋅干電干電池池普普通通鋅鋅錳錳干干電電池池結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)簡簡圖圖鋅鋅錳錳電電池池原原理理負(fù)極鋅原子放出電子，成為離子負(fù)極鋅原子放出電子，成為離子 Zn2+，正極處氨離子得到電子成為氨氣和氫。正極處氨離子得到電子成為氨氣和氫。二氧化錳起去極化作用，去除析出的氫二氧化錳起去極化作用，去除析出的氫。2NH4++2e=2NH3+2[H]2[H]+MnO2=Mn2O3+H2OZn2++4NH3=[Zn（（ NH3）） 4]2+2Zn+4NH4Cl+2MnO2=[Zn（（ NH3）） 4]Cl2+ZnCl2+Mn2O3+H2O負(fù)極：鋅筒負(fù)極：鋅筒 Zn－－ 2e=Zn2+正正極：蓋有銅帽的碳棒極：蓋有銅帽的碳棒總反應(yīng)：總反應(yīng)： 負(fù)極反應(yīng)負(fù)極反應(yīng) Zn+4OH2e→ZnO 22+2H2O正極反應(yīng)正極反應(yīng) MnO2+H2O+2e→MnO+2OH 總反應(yīng)總反應(yīng) Zn+MnO2+2OH→ZnO 22+MnO+H2O壽命長，容量大，內(nèi)阻小壽命長，容量大，內(nèi)阻小蓄電池蓄電池 是是 1859年由普蘭特年由普蘭特 (Plante)發(fā)明的發(fā)明的，至今已有一百多年的歷史。鉛酸蓄電池自，至今已有一百多年的歷史。鉛酸蓄電池自發(fā)明后，在化學(xué)電源中一直占有絕對優(yōu)勢。發(fā)明后，在化學(xué)電源中一直占有絕對優(yōu)勢。這是因?yàn)槠鋬r(jià)格低廉、原材料易于獲得，使這是因?yàn)槠鋬r(jià)格低廉、原材料易于獲得，使用上有充分的可靠性，適用于大電流放電及用上有充分的可靠性，適用于大電流放電及廣泛的環(huán)境溫度范圍等優(yōu)點(diǎn)。廣泛的環(huán)境溫度范圍等優(yōu)點(diǎn)。 1975年，年，GatesRutter公司發(fā)明公司發(fā)明 VRLA的電池，成為當(dāng)?shù)碾姵?，成為?dāng)今主要使用的蓄電池。今主要使用的蓄電池。蓄電池原理蓄電池原理把把 A、 B兩塊鉛板插入硫酸溶液中，鉛于硫酸作用的兩塊鉛板插入硫酸溶液中，鉛于硫酸作用的結(jié)果，使結(jié)果，使 A、 B兩塊鉛板上形成硫酸鉛，溶液中也被兩塊鉛板上形成硫酸鉛，溶液中也被硫酸鉛飽和，這是還沒有電勢，給蓄電池充電時，硫酸鉛飽和，這是還沒有電勢，給蓄電池充電時，在兩極上發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)如下：在兩極上發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)如下：A。PbSO4+2H2O2e→PbO 2+H2SO4+2H+。B:PbSO4+2e→Pb+SO 42。充電后，充電后， A板上的板上的 PbO2成為正極，成為正極， B板上板上 Pb成為負(fù)成為負(fù)極。放電時兩極發(fā)生的反應(yīng)如下：極。放電時兩極發(fā)生的反應(yīng)如下：正極：正極： PbO2+H2SO4+2H+2e→PbSO 4+2H2O2e。負(fù)極：負(fù)極： Pb+SO42→PbSO 4+2e。汽車電池汽車電池鈕扣電池負(fù)極反應(yīng)負(fù)極反應(yīng) Zn+2OH2e→Zn(OH) 2正極反應(yīng)正極反應(yīng) Ag2O+H2O+2e→2Ag+2OH 總反應(yīng)總反應(yīng) Zn+Ag2O+H2O→Zn(OH) 2+2Ag隔膜一般采用聚乙烯接樹脂3. 氫燃料電池氫燃料電池 燃料電池工作時無噪聲、無塵埃、無輻射、不污燃料電池工作時無噪聲、無塵埃、無輻射、不污染環(huán)境，是一種清潔的能源。燃料電池的另一個特染環(huán)境，是一種清潔的能源。燃料電池的另一個特點(diǎn)是可以長時間連續(xù)工作，只要燃料供應(yīng)不斷，電點(diǎn)是可以長時間連續(xù)工作，只要燃料供應(yīng)不斷，電池能持續(xù)不斷向負(fù)載輸出電能。供電功率比一般電池能持續(xù)不斷向負(fù)載輸出電能。供電功率比一般電池大得多。池大得多。燃料電池燃料電池 的基本組成：電極、電解質(zhì)、燃料和氧的基本組成：電極、電解質(zhì)、燃料和氧化劑。燃料電池的電極為多孔結(jié)構(gòu)，由具有電化學(xué)化劑。燃料電池的電極為多孔結(jié)構(gòu)，由具有電化學(xué)催化活性的物質(zhì)制成，它是電化學(xué)反應(yīng)的載體和電催化活性的物質(zhì)制成，它是電化學(xué)反應(yīng)的載體和電流的傳導(dǎo)體。電解質(zhì)可以是固態(tài)或液態(tài)，液態(tài)電解流的傳導(dǎo)體。電解質(zhì)可以是固態(tài)或液態(tài)，液態(tài)電解質(zhì)可以是水溶液或熔融的離子晶體。質(zhì)可以是水溶液或熔融的離子晶體。燃料電池原理燃料電池原理 復(fù)習(xí)思考題1. 什么是能源？它有哪幾種分類方法？？試舉例說明。3. 什么是核能？它分為哪兩類？它有哪些主要用途？？ 5. 氫能源有哪些主要優(yōu)點(diǎn)和用途？謝謝觀看 /歡迎下載BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES. BY FAITH I BY FAIT