导语:从人类学会使用火到现在使用煤、石油和天然气,能量一直是通过破坏燃料物质的化学键来取得的,可以说数万年没有改变过这种方式,直到人们发现了核能的奥秘。
核能带给人的能量,可以说是化学能的百万倍之多,核能被发现,标志着人类彻彻底底打开了另一扇“能源之门”。核反应是基于原子层面的,比化学能的分子层面的能量释放更加彻底,得到的能量也远超后者,只是人类目前对核裂变技术的掌握还停留在初级。尽管只是初级层面,人类就已经收到了核能源带来的很多好处。
01
核聚变得到的能量究竟有多大呢?
以目前人类常用的火力发电来说,如果要发100万千瓦的电,那么需要的煤的数量是200万吨。利用核能发同等量的电,核裂变需要30吨核燃料,核聚变则仅仅需要0.6吨核聚变燃料就能做到。怎么样,是不是惊叹于核燃料的高效与神奇!
02
可控核聚变的优点你知道吗?
核燃料的来源十分之广泛,几乎可以说是取之不尽。海水中的氢元素以及氕氘氚元素,都是核聚变的主要燃料。全球海水储存能量14亿立方千米左右,其中蕴含的氢元素以及氕氘氚元素能满足人类试用上万年,而且这么做的优点是不仅可以解决能源短缺问题,还可以减少对地球环境的污染。
甚至我们可以畅想:未来,能源空前富裕,核聚变的广泛应用使得用电没有任何阻碍,火力发电已经被完全取代,每年因烧煤产生的污染物大大减少。这是多么令人振奋的场景!
03
月球上的“这1物质”或更适合做核聚变燃料
月球上有一种物质——氦3,比海水中的氢更适合做核聚变燃料,这是为什么呢?因为氦3是最适合核聚变的元素,在核聚变的过程中,氦3不会产生任何的辐射!不仅如此,氦3在月球的储量也异常的丰富,科学家估计月球至少储存了数百万吨的氦3。正是因为月球上有这个么“好东西”,各个国家才会加紧对月球的登陆。
04
人类离掌握核聚变技术还有多远?
利用核聚变的能量,最重要的就是实现可控核聚变。这个概念自从在上个世纪被提出,就有很多人问什么时候可以真正实现,得到的回答是五十年之后,可是到今天已经过去了五十年还不止,为什么实现可控核聚变这么难呢?
现在很多研究核聚变的国家都没有解决一个难题:那就是输入的能量远远大于输出的能量。要知道,只有输出能量是输入能量的十倍以上的时候,可控核聚变技术才算初步成功,而现在即使最好的实验结果也仅仅是输入的能量比输出的能量稍大或者相等。
但是令人振奋的是,中国的可控核聚变技术已经实现了突破性进展,中科大的“中国太阳”实验已经可以在保持1亿度的情况下稳定运行100秒之久!
结语:
我们可以试想下,下一个五十年,可控核聚变技术已经成功被研究出来并且被广泛应用,人类的未来必将无比灿烂,人类的未来必将无比光明!