Μ子催化聚變

Μ子催化聚變是一種核聚變過程，可以讓核聚變的發生溫度遠低於正常情況，即使在室溫下或更低的溫度都可以觸發核聚變。它是核催化已知聚變反應的幾種方法之一。

μ子是一種不穩定的亞原子粒子。它們類似電子，但質量是電子207倍以上。如果μ子在氫分子中取代一個電子，原子核將可以比一般狀態更接近 。當原子核併攏，產生核聚變的機率大幅增加，於是核聚變可以在室溫下發生。目前這種方式還難以突破技術，很難使μ子進入原子核周圍的軌道，而且μ子的壽命太短暫，所以以它觸發的聚變必須非常快。目前製造μ介子的成本也非常昂貴。

基本介紹

• 中文名：Μ子催化聚變
• 外文名：Muon-catalyzed fusion
• 領域：核物理

μ子

μ子（渺子，muon）是一種帶有一個單位負電荷、自旋為1/2的基本粒子。μ子與同屬於輕子的電子和τ子具有相似的性質，人們至今未發現輕子具有任何內部結構。歷史上曾經將μ子稱為μ介子，但現代粒子物理學認為μ子並不屬於介子（參見歷史）。

每一種基本粒子都有與之對應的反粒子，μ子的反粒子是反μ子(反渺子,antimuon)。反μ子（μ₊）與μ子（μ_-）相比只是帶一個單位的正電荷，質量、自旋等性質完全相同，因此又叫做正μ子。

與其他帶電的輕子一樣，μ子有一個與之伴隨的中微子——μ中微子（ν_μ）。μ中微子與電中微子ν_e參與的反應不同，是兩種不同的粒子。

次原子粒子

次原子粒子，或稱亞原子粒子。是指比原子還小的粒子。例如：電子、中子、質子、介子、夸克、膠子、光子等等。

核聚變

核聚變，又稱核融合、融合反應或聚變反應，是指將兩個較輕的核結合而形成一個較重的核和一個很輕的核（或粒子）的一種核反應形式。在此過程中，物質沒有守恆，因為有一部分正在聚變的原子核的物質被轉化為光子（能量）。核聚變是給活躍的或“主序的”恆星提供能量的過程。

兩個較輕的核在融合過程中產生質量虧損而釋放出巨大的能量，兩個輕核在發生聚變時雖然因它們都帶正電荷而彼此排斥，然而兩個能量足夠高的核迎面相遇，它們就能相當緊密地聚集在一起，以致核力能夠克服庫侖斥力而發生核反應，這個反應叫做核聚變。

舉例：兩個質量小的原子，比方說兩個氚，在一定條件下（如超高溫和高壓），會發生原子核互相聚合作用，生成中子和氦-4，並伴隨著巨大的能量釋放。

原子核中蘊藏巨大的能量。根據質能方程，原子核之淨質量變化（反應物與生成物之質量差）造成能量的釋放。如果是由重的原子核變化為輕的原子核，稱為核裂變，如核子彈爆炸；如果是由較輕的原子核變化為較重的原子核，稱為核聚變。一般來說，這種核反應會終止於鐵，因為其原子核最為穩定。

最早的人工核聚變技術是氫彈，同時在20世紀50年代，人類開始認真地研究發展用於民用目的的受控熱核聚變，並一直持續到今天。在經過60年從以前的實驗中做出設計改進之後，採用雷射約束的國家點火裝置(NIF)和採用磁約束的國際熱核聚變實驗反應堆(ITER)這兩個主要項目的目標為在反應中產生的能量超過點燃反應所需要的能量。ITER還計畫實現聚變“自持”。