% q* y, \, a- e; C 前言:据科学家悲观估计,地球上的化石能源可供人类使用的时间不足200年,也就是说维持人类工农业生产的能源将在未来200年之内用光。如果没有可替代的能源,人类将会遭遇工业革命以来最大的能源危机,如何开发出持续稳定的新能源成为了世界各国当下的重点,而我国率先在这方面实现重大突破。 " q! ]/ H5 b& s6 p7 M, d
工业革命以来,人类对能源的需求达到了前所未有的状态。伴随着工业化的发展,能源成为了工业发展的生命线。工厂生产需要能源,汽车需要能源,生活中的方方面面都需要能源。 7 q: O0 w& T3 w; M
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核能作为一种清洁能源,可以说是一种取之不尽用之不竭的能源。用核能当做未来的能源最好不过,只不过依人类目前的技术来看,对核能的开发利用还留在表层。如果能够率先突破对核能的利用,那将会在未来的工业发展中占据主导地位。 * U9 U" g! i( J2 c
据英国媒体近日报道,新一轮“人造太阳”即将从中国升起,成都研究中心开发的,新一代可控核聚变研究装置“中国环流器二号M”目前研究成功,预计今年投入运行。在全世界竞相寻找化石燃料替代品之际,中国竟率先完成了一个用于实验性核聚变反应堆的建设,这是人类历史对核能利用的新阶段。
3 u6 q ~# U( q; S- O5 a  % q/ S3 w' B# W0 Z
因为核聚变过程产生的能量与太阳发光发热相似,所以在地球上这种可控核聚变的装置也被称为“人造太阳”。想要实现核聚变,这个过程其实很难。核聚变就是通过聚合原子产生巨大的能量。举个很简单的例子,我们都知道原子弹和氢弹,原子弹爆炸的过程就是核裂变,而氢弹的爆炸过程就是核聚变。核聚变的过程比核裂变要难的很多,如何提供稳定、可控并且欠费更大的能量是核聚变需要克服的首要目标。
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“中国环流器二号M”的工作原理就是与微波炉相似,将空间内高温燃料束缚起来,防止与真空室接触,从而获取巨大的能量。这个过程中让海水中大量存在的和在高温高密度条件下,像太阳一样发生核聚变,从而为人类提供源源不断的清洁能源。这个号称人造太阳的装置能够实现2亿摄氏度运行,它是太阳核心温度的6倍。 " U- c o5 f8 I
氘 C+ k/ H, h1 o6 A2 ^' F' G
氚
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人造太阳和其他能源相比最大的不同就是原材料几乎是取之不尽的,主要燃料就是海水中的氚。一升海水含有0.03克,产生的聚变能源相当于300升汽油,海水中共有超过45万亿吨氘,乐观估计可以够人类使用数亿年。 : z) g Z" g$ D( ]1 c
氘
1 \% ]% v4 g; X0 {$ R" a 氘 3 u( U, C2 Z, B9 m) x$ R: f
氚
0 v9 G. n+ F) B5 H3 T 当然,在核聚变的过程中,人造太阳基本不会产生任何有害物资,堪称清洁能源。如果可以实现大规模的商用,就意味着人类可以通过核聚变产生的热量推动蒸汽机轮高速运转,从而产生源源不断的电力,供未来人类使用。 1 x* T. F" j& P2 g
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