氢原子 核聚变控制力翻5倍,中国拿到通往“无限能源”之门的钥匙!
来源:远方青木
可控核聚变对人类的意义之大,稍微有点科学常识的人都很清楚。
这是人类文明之光,真正意义上可以让全体人类社会跃迁一个能级的逆天科技。
作用很大,难度也很大。
50年前,可控核聚变号称只需要50年就可以实现了。
50年后的今天,可控核聚变还是号称只需要50年就可以实现。
但是在2021年5月28日,中国的可控核聚变装置,全超导托卡马克(EAST)成功实现了在1.2亿摄氏度条件下进行人工可控核聚变101秒的人类奇迹。
在此之前,全人类在超过1亿度条件下实现的人工可控核聚变最长时间,仅为20秒。
中国,一口气把世界记录给翻了5倍。
文章插图
人工可控核聚变为什么这么难?
整个人类发展了50年,控制时长依然是按照秒来计算。
要知道,人工可控核裂变是那么的简单。
1949年8月29日,苏联试爆了自己第一颗原子弹。
1954年,苏联就建成了第一座核裂变发电站。
人工可控核裂变的技术,5年时间,连电站都给你建好了,研究时间我觉得2年都不需要。
在裂变核电站建成后,整个人类的目光都聚焦在聚变核电站上。
至今,连初步实验都只能维持在以秒为单位,点火耗费的电能比释放出来的能量还高,离建成真正有用的商业聚变核电站,可以说还非常遥远。
聚变核电站难在哪?
太阳,无时无刻的都在进行核聚变,源源不断的释放出大量的能量。
为了保证氢原子能够实现聚变,太阳提供了1500万度的温度,以及2400亿个标准大气压。
太阳能够持续进行核聚变,得益于它巨大的质量带来的超强引力。
强大的引力,不仅给太阳内部带来了巨大的压力,把无数氢原子强行压在了一起,也让聚变中的氢原子被牢牢的约束在了太阳内部,不至于到处乱窜。
但是在地球上,我们不可能提供2400亿和大气压的压力,如此离谱的压力我们根本做不到。
压力不够,就只能温度来凑。
因此,人类想实现可控核聚变,需要1亿度以上的温度,越高越好。
而人类目前已知的,最高熔点的金属钨,其熔点也只有3000多度。
在1亿度的高温面前,钨瞬间就会气化。
在不接触的条件下实现1亿度的高温,这本身就很难。
让在1亿度条件下进行核聚变的气体,乖乖的待在同一个地方不动,这更难。
太阳依靠其庞大的质量,通过引力来强行约束,可人类做不到。
但核裂变电站就简单多了。
裂变的金属铀,天生不稳定,可以在常温条件下实现裂变,而且其裂变速率可以通过调整接触面的大小来实现。
简单的说,利用工业时代的人类技术,可以轻易的建造可控裂变核电站。
虽然并不是什么国家都能建,但裂变核电站里使用的工程技术,尚在工业时代的人类可理解的范围内。
而可控核聚变电站需要的技术,有一大半都已经脱离了工业时代的人类老技术,甚至连其建造理论,都感觉超越了工业文明一个时代。
这是典型的未来科技。
既然这么难,我们为什么还要花费代价去全力推进可控核聚变呢,直接用裂变技术做核电站不就好了嘛。
核裂变发电站最大的缺点,是裂变材料巨大的放射污染性。
核能电站会产生大量的核废料,而核废料是人类目前已知的最脏最毒的物质,没有之一,而且其废料需要几千甚至几十万年才能彻底消除危害。
什么二氧化硫,甚至重金属污染,其破坏力在核废料面前,都是弟弟。
如果不考虑核废料,那么裂变核电站的成本是很低的。
但考虑到处理这些核废料的代价后,那裂变核电站的成本一下子就高的难以接受,甚至比火电站还要高,而且伴随着巨大的安全隐患。
为什么主要国家建设少量核电站后,不约而同的停下了裂变核电站的建设,处理核废料的成本过高是最大的原因。
【 氢原子|核聚变控制力翻5倍,中国拿到通往“无限能源”之门的钥匙!】但聚变核电站就没有这个问题,聚变电站几乎不产生辐射,也几乎没有什么核废料。
而且聚变电站的安全性极高,需要1亿度高温才能进行的聚变反应,想开始很难,想结束很简单。
只要电站出现问题,反应室破损,聚变反应马上就会停止,你想继续都不可能了,因为温度下降到临界值以下了。
像日本福岛核电站那种,电站爆炸后核反应源源不断的缓慢进行,想停都停不下来,最后造成人类环境灾难的事情,永远不可能发生。
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