|
随着科技和经济的高速发展，人们对资源的需求也越来越大。一些不可再生能源正在飞速锐减，如何开发新能源对世界各国来说一直都是个难题，中国也不例外。在中科院合肥物质科学研究院里，一项名为“人造太阳”（全超导托卡马克）的科学工程正在紧锣密鼓的进行着。 托卡马克是一个高11米，直径8米，重400吨的容器。在这个锅炉一样的大容器里，科学家尝试着将核聚变产生的能量转化成电能。核聚变是指两个高速运行的原子核碰撞聚合成一个新的较重的原子核。在这个过程中，原子核自身的质量是减少的。根据质能方程E=mc2，这部分质量会变成巨大的能量。 我们所熟知的太阳的光和热也正是来源于源源不断的核聚变反应。 和原子弹的核裂变是不一样的，核聚变不产生核辐射，不产生核废料，也不产生温室气体，人造太阳的光和热是来自于氢的同胞兄弟氘和氚，它们大量的存在于海水中，用特殊装置（全超导托卡马克试验装置）在高温的情况下，像太阳一样产生核聚变提供给我们源源不断的新能源。 据估算，核聚变释放的能量是石油的800万倍。也就是说，1kg核聚变发电的燃料几乎相当于8000吨石油燃烧产生的能量，可以说核聚变产能的潜力是非常庞大的。 所以实现核聚变发电就相当于在地球上建一个“人造太阳”，其实除了能量巨大之外，相比于核裂变，核聚变还有很多优势，这都使得人们从未停止追逐它的脚步。核裂变使用的是铀燃料，但铀元素资源是有限的，在未来很有可能面临枯竭的局面，但核聚变发电的燃料是氘和氚，也就是重氢和超重氢，这都是氢的同位素，在地球上的储量几乎是无限的。 那么人造太阳试制成功能代表什么，在如今能源大战的世界，谁掌握了清洁能源，谁就能当老大，就象美国控制了美元和石油，在世界上指手划脚。当然相对于天空中的恒星太阳虽然都能发出光和热 但是这一过程发生的要求也非常高，首先内部的温度要达到上亿度，如果是普通容器眨眼间就灰飞烟灭了。为此，科学家用一个巨大的磁场将正在进行聚变反应的等离子体火球悬浮起来，不与容器接触，进而成为悬挂着的“太阳”。 其次，要想要聚变反应长久稳定的持续下去，就要实现超导，也就是电阻为零。这就需要一种特殊的合金——钨合金。但是只有美国拥有，并对其进行垄断，不到一公斤对外销售上百万元人民币，而且严格控制销售量。经过十年的自主研制，中国终于打破美国垄断，并将价格降低了90%，还提交了多达十几项国家专利申请。 近年来，中国在核聚变研究方面的投入比其他任何国家都要多，因为其他地方的设施都在减少或停止试验。世界最大的项目是在法国普罗旺斯建造的，但预计到2025年才会进行首次试验。 更多精彩内容请关注菜叶网微信公众号 |
|
|
