【我们离可控核聚变还有多远?如何实现可控核聚变?】
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传统能源
然而 , 这些能源尤其是推动人社会飞速发展的化石能源 , 并非是取之不竭的 , 有朝一日用完就没了 , 而且燃烧化石能源还会导致我们的环境以及气候异常变化 , 因此我们正面临着严重的能源危机 。 为了继续发展 , 人类势必要寻找新的能源 , 于是核能就跳进人们的视线了 。 核能威力巨大 , 并且可持续使用 , 是一个绝佳的新能源 。
核能
那么 , 如今人类核能的研究到了哪一步呢?如何实现核能的利用呢?
什么是核聚变?
核聚变 , 听名字就知道与核能有关 , 事实上核聚变确实是核能的一种 , 与核裂变是一对双胞胎兄弟 。 大多数人对核裂变、核聚变都只闻其名 , 不见其人 , 根本不知道它们是啥 , 并且对核裂变与核聚变两者傻傻分不清 。 那么核聚变究竟是什么呢?核裂变与聚变有何不同?
核聚变
虽然看起来这两个名词极其拗口 , 但实际上我们无时不刻都在感知它们 , 我们每天沐浴的阳光就是太阳内部核聚变产生的 。 而到夜间时 , 看着城市里的万家灯火 , 也许其中一盏就有可能是核电站发出的 , 而核电站的电能来自于核裂变 。 所以就先后而言 , 人们先发了核聚变 , 后发现了核裂变 , 不过倒是不约而同的都被运用到武器设计中 , 成为左右战局的决定性武器 。
核裂变
1932年 , 澳洲科学家家马克·奥利芬特发现了核聚变反应 , 即两个较轻的原子核反应生成一个较重的原子核和一个极轻的核 , 并爆发出大量的能量 。 当科学家见识到这股巨大的能量之后 , 想着要是能够控制这股能量 , 那还用去打什么石油井 , 直接用着这个不香吗?然而经过实验发现 , 核聚变反应十分不可控 , 因此只能遗憾地放弃了使用核聚变的想法 。
核裂变与核聚变
不过 , 核聚变实验没成功 , 但核裂变实验成功了 。 人们通过制造核反应堆 , 能够有效地控制裂变的反应程度 , 因此核裂变虽是弟弟 , 论实用性却是核聚变拍马难及的 。 但是 , 因为裂变的原料是铀元素 , 有放射性 , 并且经常产生核废料 , 对环境的污染比较多 , 一旦发生核泄漏 , 就会引发绝地千里的事故 , 切尔诺贝利事件就是前车之鉴 。
铀
因此 , 即使已经有了可控的核裂变 , 人们也还是要钻研聚变技术 。 毕竟聚变的原料就是氢原子的重同位素 , 氘与氚 , 十分的安全并且取之不尽 。 但是相较于已经可控的核裂变而言 , 可控核聚变的影子都没有一个 。 人类何时才能将这无处不在的核聚变利用起来呢?
实现可控核聚变之路 , 有多远?
上世纪三十年代初期 , 核聚变的原理就已经提出 , 并且科学家在实验室中通过加速器加速实现了核聚变 , 但是由于实验室核聚变产生的能量比加速器的能量还小 , 相当于“马儿吃了草又不跑” , 因此核聚变反应只能搁置下来 。 大约到五十年代时 , 美国科学家制造了不受控制的核聚变 , 也就是氢弹爆炸 。 这次实验 , 科学家看到了核聚变远超于核裂变的能量 , 二者之间就好像是大海与小溪的关系 。
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