核聚变受全世界高度重视：取之不尽 用之不竭
发布: 2016-12-13 08:52 | 来源:未知 | 编辑:4908.com | 查看: 次
 如果我们能解决各种极为复杂的科学和工程问题，便能通过核聚变获取清洁、安全、无穷无尽的能量了。图为核聚变反应堆中的等离子体。
 核聚变目前仍面临着两大挑战：一是如何延长反应时间，二是怎样的设备结构才能将核聚变能量转化为电力。由于核聚变无法先用微缩模型进行研发、再成比例地放大，我们至少还要25年时间才能建成首座商用核聚变发电厂。
 如今，国际科学界正联手在巴黎建造一处规模巨大的核聚变研究机构，即国际热核聚变实验反应堆（简称ITER，在拉丁语中意为“路”），它可以产生5亿瓦特的热核聚变能量，每次时间长达8分钟。
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。
如果我们能解决各种极为复杂的科学和工程问题，便能通过核聚变获取清洁、安全、无穷无尽的能量了。只要每日从水中提取出一千克的氘（氢的一种同位素），产生的电量就足够成千上万个家庭使用。
从上世纪50年代以来，科学与工程研究取得了巨大进展，使我们朝着可持续的氢原子聚变反应又近了一步。实验产生的核聚变能量虽然很少，但也足以被测量出来了。但怀疑者和支持者都意识到，核聚变目前仍面临着两大挑战：一是如何延长反应时间，二是怎样的设备结构才能将核聚变能量转化为电力。
普林斯顿等离子物理实验室的核聚变研究人员指出，我们至少还要25年时间才能建成首座商用核聚变发电厂。但考虑到核聚变带来的巨大益处，我们还是要继续努力的。证明核聚变的可行性也许要不了这么久——我们也必须加快步伐，才能在计划未来的能源时将核聚变纳入考虑范围之内。
与太阳能、天然气与核裂变等其它发电方式不同，核聚变无法先用微缩模型进行研发、再成比例地放大。核聚变在实验阶段就需要大规模开展，并且相关设备也需要花很久来准备。但在接下来的一个世纪中，人类必须设法获取充足、清洁的能源。如果不在核聚变这种最具前景的能源上想办法，就未免太愚蠢了。
但这件事做起来相当困难：由于原子核均带正电荷，因此会与彼此相斥。除非它们以极高的速度运行，才能在相撞时融合在一起，释放出我们需要的能量。这样的过程在太阳上会自然而然地发生。但在地球上，我们需要用强大的磁铁来控制住由带电的氘、氚原子核与电子构成的超高温气体，也就是我们所说的等离子体。等离子体的温度极高，超过1亿摄氏度。在这样的高温下，带正电荷的原子核便能以超高速运行，冲破正电荷产生的排斥力，与别的原子核融合在一起。
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