可控核聚变一旦实现,会把地球上的氚给用光吗?本来就只有几公斤
说到核聚变,大家可能对此不太熟悉,它要从能量开始慢慢说起。从古至今,我们人类生存和活动所需要的能量,主要来自于太阳能。正是太阳提供给我们源源不断的能量,甚至连我们吃的食物,也是太阳能的另类形式。
那么太阳的能量又从何而来呢?答案就是来自于它自身内部的氢氦[qīng hài]聚变,也就是我们说的核聚变。而随着时代的发展,有人甚至提出要摆脱对太阳的依赖,发展"可控核聚变"!
那么人类真的能够发展核聚变,达到完全控制的程度吗?以目前的科技水平,人类所能控制的还只是"核裂变"。现在我们已经能够通过核裂变进行发电,但两者还是有本质上的差别的。产生的能量作用不同,对燃料的要求也不同
据相关数据统计,全球目前已探明用于核裂变的原料,仅够人类再使用百年左右。如此看来,尽快发展可控核聚变,对于人类来说至关重要,因为它能从根本上解决人类能量的稀缺问题。
同时,核聚变也是一种高效的清洁能源。如果技术普及,地球的生态系统将得到大大改善。人类使用大量化石燃料,而导致的一系列环境问题,也将迎刃而解。并且化石燃料属于不可再生能源,随之耗尽也是时间问题
所以不论从人类需求,或者环境发展的角度来看,可控核聚变技术无疑是一项诱人的发展任务。如果真能实现,届时能量基本可以无限利用,煤炭石油等能源发电使用量将大幅减少。并且在农业方面上,将提供强大动力,生产效率将得到大幅提高,甚至未来的发电都由核聚变提供,免费用电将成为可能!
很多人认为,再过百年将能实现可控核聚变,但其实难度远远超乎想象。就其参与的原料来说,可使用氦氦[hài]聚变、氘[dāo]氘聚变、氘氚[dāo chuān]聚变、氘氦[dāo hài]聚变等,参与反应的原料各不相同,但难度却不尽相同。目前世界公认最容易实现的当属氘氚聚变,这也是今后可控核聚变研究的大致方向
据相关数据统计,目前可用于核聚变的氘[dāo],在地球海洋中大约有40万亿吨!而这仅仅只是海洋里面的原料,因为我们并不担心氘不够用。但氚[chuān]是不是也一样多呢?答案是否定的。那么为什么氚这么稀少呢?我们首先得了解一下,氚是一种极其不稳定的同位素分子,并且半衰期极其短暂,因此无法通过时间积累。
而其主要产生条件,在于宇宙射线撞击氚核,或者核电站的裂变也能产生一些。这些条件都极为苛刻,因此氚的数量少得可怜。有专家称,在地球上可能也就几公斤左右,所以一旦可控核聚变达成现实,根本不用担心会把氚用光,因为原本就几乎没有
虽然实现可控核聚变需要大量氚为原料,而氚又少得可怜,但这个问题也难不倒我们。我们完全可以换个方向,自己生产氚。由于氘氚融合会产生中子,可以让其轰击锂6来大量增殖氚。而地球上的锂储量可供人类使用数千年,基本不用担心原料问题。
但目前还是难以控制反应生成中子的运动方向,这也是科研人员首要解决的问题所在。因为"可控核聚变"已是当今人类急需突破的难关,它的意义在某种程度上已经超过了"人工智能",有了它,我们将有用之不尽的能源,将为未来人类活动提供无限可能
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