人类为什么要研究可控核聚变?

欢迎大家阅读本期的鹏杨科普,在前两天的文章中给大家说了一下人造太阳的事情,其中我们说到了可控核聚变的问题,但我们并没有谈到可控核聚变的用途,没有说到我们人类为什么要花这么大的精力去实现可控核聚变,若是实现了到底能有什么作用?本期的内容我们就主要来说说可控核聚变的用途。


人类为什么要研究可控核聚变?


可控核聚变被我们人类称为无限的清洁能源,若是掌握了可控核聚变技术,那我们就会拥有无限的能源来使用,从此不用再担心能源缺少以及环境污染的问题,我们现在所使用的能源主要来源就是石油和煤,而这些能源都是有限的,总会有用完的一天,所以我们就要想办法来解决这个问题,而可控核聚变就是解决这个问题的答案,那为什么说掌握了可控核聚变技术就会拥有无限的能源?核聚变是将较轻的元素融合为更重的元素来释放能量,我们人类所使用的核聚变燃料和太阳现在燃烧所使用的燃料相同,都是轻核聚变。


人类为什么要研究可控核聚变?


之所以说是和现在太阳燃料相同,那是因为恒星在每个演化阶段的中心核聚变燃料是不同的,主序星阶段时是以氢为主燃料,准确点说是以氢的同位素进行聚变反应,而主序星过了之后其核心的聚变反应则会慢慢变为重核聚变,重核聚变启动的条件要比轻核聚变启动的条件更为苛刻,我们人类目前是无法启动重核聚变的,而现在的太阳正处于主序星阶段,所以和我们人类目前使用的核聚变材料相同,都为氘和氚,这个是太阳核聚变燃料的变化。


人类为什么要研究可控核聚变?


氘和氚是氢元素的同位素,氢没有中子,氘有一个中子,而氚有两个中子,这是它们的主要区别,当以氘和氚为核聚变燃料时,一个氘和一个氚就会结合为一个氦原子,融合时会有质量的损失,而根据核聚变反应释放能量的机制,也就是爱因斯坦提出的质能关系,核聚变反应时的质量损失可释放出巨大的能量,这个能量有多少呢?平均一克氘氚核聚变所产生的能量,就相当于8吨汽油释放的能量,可想而知核聚变有多么的强大。


人类为什么要研究可控核聚变?


说可控核聚变是无限能源是因为它们的总量有很多,氘和氚我们从海水中就可得到,这样一来可控核聚变若是成功的话,我们将会以海水为能源来使用,一升海水差不多含有30毫克的氘,所以若是把一升海水的氘全部进行核聚变的话,那么它所释放的能量就相当于300多升汽油的能量,而海水中氘的总量约为40万亿吨,若按目前全世界消耗能源数量计算的话,全球海水中氘所产生的聚变能可供我们人类使用几百亿年,而太阳的寿命现在科学家预估大概也就是50亿年,若是掌握了可控核聚变技术的话,我们的能源在地球灭亡时都是不会用完的,在这个意义上也就称它为无限能源,我国的“东方超环”目前是属于世界最前列的可控核聚变实验装置,它正在一步步走向成功,所以也相信在不久的将来我国一定会率先进入无尽能源的新时代,本期的内容就到这里结束了,感谢大家的支持和阅读。


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