進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái),我國(guó)的能源形式發(fā)展日新月異,研究能源的發(fā)展更是風(fēng)起云涌。
與此同時(shí),能源危機(jī)和環(huán)境問(wèn)題也日益突出,因此,如何尋找更加清潔、高效、安全的能源形式便成為迫在眉睫的事情。
在這個(gè)時(shí)點(diǎn)出現(xiàn)了核聚變這個(gè)概念,人們將核聚變視為人類(lèi)未來(lái)發(fā)展的能源形式,具有無(wú)限的潛力。
然而,即便核聚變非常誘人,人們也一直沒(méi)有忽略核聚變的難度和未知性。
本次科學(xué)家所說(shuō)的“誘人的核聚變”便是核聚變帶來(lái)的無(wú)限可能性和機(jī)遇,讓我們來(lái)看看核聚變所燃放的這團(tuán)“核”能是何種能量。
核聚變作為一種高效能源的形式,使用氘和氚作為燃料,這兩種元素的重要性并不亞于鉆石和黃金。
而且,使用氘和氚燃料能夠在反應(yīng)后產(chǎn)生豐富的能量和清潔的環(huán)境。
氘和氚這兩種元素的存儲(chǔ)只能在水和重水中,相對(duì)來(lái)說(shuō)非常容易得到,兩者的質(zhì)量比可控核聚變反應(yīng)所產(chǎn)生的能量還要大,所以說(shuō)核聚變的產(chǎn)能極其高。
所謂核聚變,其實(shí)就是將氫原子核融合起來(lái),從而釋放出巨大的能量。
可以將核聚變想象成類(lèi)似于火焰,只不過(guò)核聚變釋放的能量是更為巨大的“火焰”。
核聚變不僅能夠在地球上產(chǎn)生,在太陽(yáng)就是核聚變?cè)诔掷m(xù)進(jìn)行的示范。
核聚變的能量是如此的高效,以至于一口裝有0.6噸的燃料的核聚變能夠產(chǎn)生的能量相當(dāng)于200萬(wàn)噸的優(yōu)質(zhì)煤。
而核聚變的能量還非常常見(jiàn),從世界上現(xiàn)有的氫能源中,可以看出氫和氘的能量非常充裕,可以很好的滿(mǎn)足人們?nèi)粘I詈蜕a(chǎn)的需求。
而且,核聚變還有一個(gè)極其有力的優(yōu)勢(shì),那就是在核聚變發(fā)電站上運(yùn)營(yíng)時(shí),只要核聚變的燃料存在,就可以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期的發(fā)電。
核聚變發(fā)電站可以持續(xù)的運(yùn)轉(zhuǎn),只要核聚變能源氫存在,它便能提供很好的能量。
一些科學(xué)家推算,核聚變能源可以支撐人類(lèi)在地球上生存1000萬(wàn)年,這是一組不可小視的數(shù)據(jù)。
與此同時(shí),核聚變產(chǎn)生的反應(yīng)能量不會(huì)引起爆炸,也不會(huì)引起核泄漏,就連人為的外力破壞也無(wú)法克隆它。
即便在地震等自然災(zāi)害導(dǎo)致設(shè)備受到損壞,也能夠自動(dòng)停止工作,不會(huì)影響周邊環(huán)境,是一種十分安全的能源形式。
在核聚變反應(yīng)中,產(chǎn)生能量的同時(shí)也會(huì)放出大量中子,這些中子在核聚變模塊中產(chǎn)生熱能,將冷卻劑加熱一些,從而蒸汽轉(zhuǎn)換機(jī)起到發(fā)電的作用,能量十分充裕。
除了核聚變能夠產(chǎn)生豐富的能量,核聚變?cè)诋a(chǎn)生能量的過(guò)程中非常的清潔,因?yàn)楹司圩兡茉粗须盎旧鲜遣粫?huì)導(dǎo)致核廢料的。
氚更像是一種儲(chǔ)存能源的材料,這點(diǎn)和電池相似,而氚有一個(gè)非常大的優(yōu)勢(shì),那就是能夠自帶燃料,并且能夠在氚的生命周期內(nèi)多次利用,能夠?qū)⑵涠啻斡迷诤司圩冎小?/p>
通過(guò)不斷循環(huán)使用核聚變能源,可以使燃料的利用率達(dá)到99.9%以上,相對(duì)來(lái)說(shuō)非常環(huán)保,能夠很好的保護(hù)環(huán)境。
在海水中的氚的儲(chǔ)備非常巨大,基本上可以?xún)?chǔ)備幾十億年的核聚變能源,同時(shí)氫的存在量也非常充足,可以產(chǎn)生非常豐富的燃料。
順便說(shuō)一下,氫是地球中最常見(jiàn)的元素,海水中氫的質(zhì)量約占1.5%,而氘是氫的同位素,所以說(shuō)其存在量不會(huì)很少。
核裂變發(fā)電是人類(lèi)研究能源形式的歷史最長(zhǎng)的形式之一,核裂變發(fā)電是利用鈾等重原子核材料,將其加速撞擊以產(chǎn)生能量。
核裂變發(fā)電有許多缺點(diǎn),其中最為重要的一點(diǎn)就是鈾燃料的能源利用效率極其低下,只有1%左右。
這就導(dǎo)致核裂變發(fā)電存在著關(guān)鍵問(wèn)題,那就是核裂變廢棄物的處理問(wèn)題。
核裂變廢棄物的處理問(wèn)題困擾著人們?cè)S久,也是核電站關(guān)閉的重要原因。
用于進(jìn)行核裂變反應(yīng)的鈾燃料的能源利用率非常低,而且在核裂變廢物中含有其他核素和放射性同位素,導(dǎo)致核裂變發(fā)電產(chǎn)生廢物帶有放射性。
人們?yōu)榱伺欧艔U料,必須尋找一片面積不大,但是安全性好的土地。
尋找這么一片土地非常不容易,因?yàn)楹茈y在這片土地存放數(shù)萬(wàn)年不動(dòng),這是非常困難的。
因?yàn)楹肆炎兎懦龅哪芰坎灰卓刂?,可能產(chǎn)生放射性的能量,核裂變能夠制造核武器等浩劫。
可控核聚變是在核裂變的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的,可控核聚變彌補(bǔ)了核裂變的缺陷,可控核聚變產(chǎn)生的廢料是惰性氣體氦,不會(huì)產(chǎn)生放射性的問(wèn)題。
除了核聚變能夠獲得氦、中子和能量外,并沒(méi)有其他廢料,所以說(shuō)核聚變十分環(huán)保。
核聚變的能量相對(duì)來(lái)說(shuō)更易控制,并且能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)的產(chǎn)生能量,比核裂變更為安全、環(huán)保、高效的能源。
盡管說(shuō)核聚變作為一種環(huán)保的、低成本的能源形式,基本上能夠解決人類(lèi)發(fā)展時(shí)存在的能源問(wèn)題,但是實(shí)現(xiàn)可控核聚變依舊存在許多技術(shù)難題。
最主要的問(wèn)題就是原料的問(wèn)題,核聚變發(fā)電需要用到氫、氘,然而氫和氘之間存在著同性相斥的問(wèn)題,人類(lèi)需要不斷的研究技術(shù),克服同性相斥的問(wèn)題。
另外,人類(lèi)要解決核聚變同性相斥以及原料稀缺等問(wèn)題,還需要有一個(gè)強(qiáng)大的磁場(chǎng)進(jìn)行支撐,保護(hù)住反應(yīng)器的材料不受熾熱等影響。
人類(lèi)在全球范圍開(kāi)展可控核聚變研究仍然處于初級(jí)階段,并沒(méi)有核聚變發(fā)電產(chǎn)業(yè)化的方案和方法。
核聚變發(fā)電站離人們使用還有一段很長(zhǎng)的距離,但是中國(guó)科學(xué)家在核聚變的研究方面走在了這條道路上,一直在堅(jiān)定的繼續(xù)走下去。
這是人類(lèi)發(fā)展史上的新篇章,早在人類(lèi)發(fā)展史上人類(lèi)就開(kāi)始使用核裂變形式的核能,而核聚變能源的出現(xiàn)將技術(shù)和內(nèi)容上升到一個(gè)全新的高度。
核聚變不僅能夠?qū)⑵鋺?yīng)用到發(fā)電上,還可以用于太空探索。
人類(lèi)利用核聚變能源在太空上建設(shè)發(fā)電站,利用核聚變能源在太空上生存,利用核聚變能源在太空上產(chǎn)生食物,人類(lèi)有望在月球上生存、工作。
核聚變的研究不僅局限于地球上,還可以將其推廣到宇宙中,這對(duì)人類(lèi)來(lái)說(shuō)是非常美好的未來(lái)。
可控核聚變研究的進(jìn)展不僅是技術(shù)的提升,更是人類(lèi)對(duì)尚未知的領(lǐng)域的探索和挑戰(zhàn),體現(xiàn)了科學(xué)家們對(duì)于解決全球能源問(wèn)題的決心。
核聚變作為一種高效、清潔的能源形式,有懷世界無(wú)與倫比的潛力,有望為人類(lèi)社會(huì)帶來(lái)革命性的變革。
可控核聚變研究對(duì)全球能源結(jié)構(gòu)和供給產(chǎn)生革新,也能夠?qū)Νh(huán)境保護(hù)產(chǎn)生重大影響,將能源帶來(lái)的變革引入到人類(lèi)的生活。
中國(guó)在可控核聚變研究上取得的巨大進(jìn)展,有望走在推動(dòng)全球能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的前沿。
在未來(lái)的發(fā)展中,中國(guó)將在全球能源發(fā)展中發(fā)揮全力,為人類(lèi)帶來(lái)更加光明的未來(lái)。
聯(lián)系客服