核聚变受全世界高度重视:取之不尽,用之不竭

       如果能解决各种极其复杂的科学和工程问题,就能通过核聚变获得清洁、安全、无尽的能量。图为核聚变反应堆中的等离子体。

       核聚变仍面临两个挑战:一是如何延长反应时间,二是什么样的设备结构可以将核聚变能量转化为电力。由于核聚变不能先研发微缩模型,然后成比例扩大,我们至少需要25年才能建造第一家商业核聚变发电厂。

       如今,国际科学界正在共同努力,在巴黎建大型核聚变研究机构,即国际热核聚变实验反应堆(以下简称ITER,在拉丁语中,它意味着路,每次可以产生5亿瓦特的热核聚变能量8分钟。

       新浪科技讯 北京时间12月12日消息,据国外媒体报道,数百年以来,人类一直梦想着驾驭太阳能,为地球上的生命提供能量。但我们想实现的,不仅仅是利用太阳能,而是在地球上造出一个“迷你太阳”,也就是核聚变。通往无限清洁能源:受控核聚变装置内温度超过太阳核心两倍

       如果我们能解决各种极其复杂的科学和工程问题,我们就能通过核聚变获得清洁、安全和无穷无尽的能量。只要每天从水中提取1公斤的锶(氢的同位素),产生的电就足以让成千上万的家庭使用。

       自20世纪50年代以来,科学和工程研究取得了巨大进展,使我们更接近可持续的氢原子聚变反应。虽然实验产生的核聚变能量很少,但也足以测量。但怀疑和支持者都意识到,核聚变仍面临两个挑战:如何延长反应时间,以及什么样的设备结构可以将核聚变能量转化为电力。

       普林斯顿等离子体物理实验室的核聚变研究人员指出,我们至少需要25年才能建造第一家商业核聚变发电厂。但考虑到核聚变的巨大好处,我们必须继续努力工作。证明核聚变的可行性可能不会持续太久——我们必须加快计划未来能源的步伐。

       与太阳能、天然气、核裂变等其他发电方式不同,核聚变不能先用微缩模型开发,然后成比例放大。核聚变需要在实验阶段大规模进行,相关设备需要很长时间才能准备。但在接下来的一个世纪里,人类必须努力获得足够的清洁能源。如果你不在核聚变中找到最有前途的能源,那就太愚蠢了。

       但这很难做到:因为原子核都有正电荷,所以它们会互相排斥。除非它们以极高的速度运行,否则它们可以在碰撞时融合在一起,释放我们需要的能量。这个过程自然会发生在太阳上。但在地球上,我们需要使用强大的磁铁来控制带电的超高温气体,即等离子体。等离子体的温度非常高,超过1亿摄氏度。在这种高温下,带正电荷的原子核可以超高速运行,突破正电荷产生的排斥,并与其他原子核集成。

       ITER使用名字叫托塔马克(tokamak)在反应装置中,等离子体呈甜甜圈状,受强磁场约束。部分磁场是由等离子体中流动的电流产生的。

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