8 ]+ I! f% ]' p
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。
+ W: t! N8 y3 o8 f) K1 _ 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。
( w0 g# f1 | v7 p3 w d, }2 |6 W3 t. s' s
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。
! G* R* C* N, C! N) U( {7 @ 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。 2 _; M2 B( r* F( q) R" o
4 b. U9 v; A* }9 _ 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。
# @' a+ v% m3 I6 d) a! c4 x
2 j7 D, w, p, x7 r3 {- d9 ~ “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。 6 x/ }! H. S% R+ \' j
氘 7 m7 |/ D% Y& w8 f' `. Y
氚
* O8 h3 N: h- D/ f- Q' i
9 @* o, `; t, b0 L( e! m3 V8 @1 j 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。
5 w; o% x7 ?6 P6 |9 ~, z 氘 - R7 D8 O% n! V( c% [
氘
: U& m4 f( k8 D1 k 氚
; h* l% `' u; Y9 C% s7 m, s' c 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。 2 M( z8 N7 K% @
' v# ?9 I5 Q$ a$ e5 L& i1 }6 [1 d+ p6 N# m9 q( f
|