人类能源终极梦想！可控核聚变，到底还要等多久？
文章图片
文章图片
文章图片
文章图片
文章图片
文章图片
文章图片
文章图片
文章图片
开头朋友 ， 今天我们来干一票大的 。
首先 ， 你要创造出一个极高温的环境 ， 有多高呢？1亿摄氏度 。
就知道你对这个数字没什么概念 ， 这么说吧 ， 太阳中心的温度也才1500万摄氏度 。
你的工作就是要在地球上造出一个“小太阳” 。 在这样的高温下 ， 物质会全部电离 ， 形成高温等离子体 。
接下来 ， 我们还要给这样的环境创造出极大的压强 。
给你一个参考值 ， 太阳中心的压强就达到了3000亿倍大气压 ， 这个高压是为了缩小原子核之间的间距 ， 大大提高原子核相撞的概率 。
但是新的问题来了：怎样才能装下这样一个小太阳呢？
呐！送你一个托卡马克装置 ， 它就是利用磁场来约束等离子体 ， 使它们悬浮在真空中 。
这还没完 ， 我们的伟大事业还缺少了一项关键条件 ， 足够长的能量约束时间 。
这个很好理解 ， 我们为了创造出高温高压的环境 ， 是需要很大能量的 ， 但我们不能亏本啊 。
所以就尽可能的让里面的高温等离子体维持足够长的时间 ， 以让输出的能量大于输入能量 ， 这样我们才有的赚 。
到这里 ， 估计我的粉丝朋友都知道要干什么了吧 ， 对 ， 就是核聚变 。
你要是把这个项目做成了 ， 诺贝尔奖什么的随便你拿 。
核聚变说起核能的发展 ， 就不得不提到爱因斯坦著名的质能方程E=mc2 ， 这个方程式揭示了物质和能量是可以相互转换的 。
比如原来有1公斤的铀 ， 在发生了核裂变反应后 ， 铀元素衰变成了其他元素 ， 重量就剩下了0.9公斤 ， 那其他质量呢？
确实是消失了 ， 它以能量的形式释放出来了 ， 而且是光速的平方那么大的规模 。
而想要获得这巨大的能量 ， 目前主要通过两种方式：核裂变 — 将原子核分裂成若干部分；以及核聚变 — 将原子核融合在一起 。
核裂变我们之前聊过 ， 它的原料铀-235在天然矿石中的含量只有0.7% ， 开采难度很大 ， 没有几千个离心机都搞不定 。
而且它的放射性还非常强 ， 自从发生了日本福岛核事故后 ， 德国都准备全面关停核电站 。
虽然如今的第三代核电机组在安全性上做了不少加固措施 ， 确实不会再发生对外的核泄漏事故 。
但是核废料的处理依旧是一个大麻烦 ， 那些放射性元素的半衰期动辄就是几百甚至上万年 。
总之一句话 ， 在核裂变的技术路线上总感觉还不够完美 。
但核聚变就不一样了 。
核聚变是将较轻的原子核在一定条件下结合成较重的原子核 ， 在这个过程中会释放出巨大能量 。
从理论上讲 ， 在同等质量下 ， 核聚变可以产生比核裂变高出四倍多的能量 。
只需要有几克这样的反应物 ， 就能产生一万亿焦耳的能量 ， 这大约是发达国家的一个人在60年内所需要的能量总和 。
从原料上来看 ， 核聚变使用的是氢的同位素 - 氘和氚 ， 它们在海水中大量存在 。
每1升海水中含30毫克氘 ， 它聚变产生的能量相当于300升汽油 ， 而氚是可以通过锂来获得 。
推荐阅读
- 人类为什么要让动物回交，回交有什么好处吗？
- 假如人类突然全部消失了，地球会发生什么变化？
- 巴西猴子5万年前进入“石器时代”？专家：石器遗址并非人类制造
- 为什么现代人类未涉足地球上的这10个地方？
- 杀死人类最多的10种动物，有些你可能想不到
- 尽早认清核聚变非出路，掌控能源增加数百倍
- 为什么外星人不来找我们？6种主流猜测，人类或许同样难逃厄运
- 凭人类现在的能力，地球进化史上的一切灾难都无法灭绝人类了吗？
- 历史上的重大传染疫情，人类能战胜病毒吗？历史会告诉你答案
- 核子基因创始人张核子寄语：让人类寿命平均延长10年以上