可控核聚變技術一旦成熟,人類將再無能源危機科學家很難

能源問題一直以來是人類最為關心的問題,毫不誇張的講,誰要控制住了全球的能源生產誰就有稱霸世界的資本。

人類善於為各種事物劃分等級,文明也不例外。人類將獲取或創造能源的能力作為衡量一個文明的標杆,那麼要到底達到什麼樣的能源標準才能被視為一級宇宙文明呢?那就是可控核聚變技術。

可控核聚變技術一旦成熟,人類將再無能源危機科學家很難

我們都知道核電站,相對其他能源來說核能的利用是最為經濟和清潔的方式,核電站發電的原理是核裂變,和上面所說的核聚變有很大的區別。

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核裂變通常是用中子去轟擊原子(在核電站指鈾原子)使其分裂成多箇中子,產生的中子再去轟擊其他的原子,從而引起多米諾骨牌效應,這就是鏈式反應。而核聚變與核裂變相比意思有些相反,在一定的條件下兩個原子的原子核能夠碰到一起產生聚合作用從而生成新的原子核,在這個過程之中會釋放大量的能量。

實際上,在太陽系之中就有一顆天體每時每刻都在進行著核聚變,產生大量的能量,每秒鐘所釋放出的能量可以滿足人類20萬年左右的能源需求。那就是太陽系的恆星:太陽。因此,可控核聚變技術也被稱作”人造太陽”。

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那到底什麼是可控核聚變技術呢?可控核聚變到底能不能實現?一旦實現意味著什麼?

很顯然人類現在無法從太陽處直接獲得核聚變所產生的能量,既然如此我們只好退而求其次,仿照核聚變的原理自己製造一個”小太陽”,無需和太陽釋放的能量相比,只要比地球其他的能源更經濟情節就行了。

在人類掌握核裂變之後,科學家們也在不斷研究核聚變,事實上核聚變技術已經投入到了應用,那就是軍事上的氫彈,但是氫彈的原理是不可控的核聚變,如果按照原理去建造發電站是一件很恐怖的事情,所以全球的科學家們都在想辦法控制核聚變的程度。

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一旦實現可控核聚變,地球將不再存在能源危機的問題,能源將不再是一種需要節約的東西。能源問題一旦解決,全球變暖,溫室效應,臭氧層空洞等一系列難題統統迎刃而解。

核聚變可分為熱核聚變和冷核聚變。

冷核聚變需要很嚴苛的條件,需要是地球具備足以讓原子融合的巨大壓力這一點很難實現,所以可控核聚變只能是基於熱核聚變 ,因為根據愛因斯坦的理論溫度是沒有上限的,目前人類能達到的最高溫度為5。5萬億攝氏度。透過提高溫度來使原子融合發生聚變,其實讓聚變發生容易,但是讓它不斷靠自己的溫度來維持核聚變的進行,必須要達到一億度以上的高溫。溫度不是難題,但是承載反應的容器是一個很大的麻煩。

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熔點最高的自然物質是金屬鎢,熔點在3400攝氏度左右,而人造物質的最高熔點在4200攝氏度左右。無論是什麼物質其熔點遠遠低於反應的溫度條件。

但時間內研發出高熔點的物質不太現實,所以科學家們只好另闢蹊徑,目前所想到的方法就是對核聚變進行磁約束,顧名思義就是把磁場作為載體,把核聚變反應約束在磁場裡面。

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這個方法會有前途,目前核聚變已經能夠在裝置中穩定反應100秒以上。但是什麼時候能夠完全穩定反應,關心的人們還在議論紛紛,有樂觀的人預計在20年後就可以實現可控核聚變,也有人說到下個世紀能夠完成,也有人說可控核聚變根本達不到。

但無論如何,我們都要保持著希望,因為科學總會在不經意間給我們一個驚喜!