“核聚变”可以一劳永逸解决人类能源问题
腾讯科学2013年07月16日17:18
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[导读]在最好的情况下，每升海水中的氘聚变能够放出的能量，相当于燃烧300升汽油。
同等质量的轻元素聚变产生的能量比重元素裂变放出的能量大得多，而产生的辐射也少得多。对环境保护的考虑也是人们努力发展核聚变技术的原因之一，虽然它还及不上对能源的需求。化石能源的逐渐耗竭已经是人所共知的事实，而风能、太阳能等可再生能源在目前来看，也无法完全满足人们对能源的渴求。核聚变发电，是能源的明日之星。
宇宙中最轻的元素是氢，它的原子核只有一个质子。它的两种同位素氘和氚，虽然也都只有一个质子，但是却分别拥有一个和两个中子。核聚变，主要依靠的就是这两种同位素。
在某些情况下，当两颗氘原子核结合时，将会变成一个氚原子核，放出一个质子和3.03兆电子伏特的能量；另一些情况下，将会变成有两个质子和一个中子的氦3原子核，放出一个中子和2.45兆电子伏特的能量。而氘原子核和氚原子核结合，将会产生一个氦4原子核，放出一个中子以及14.06兆电子伏特的能量，而氘原子核和氦3原子核结合，会成为一个氦4原子核，放出一个质子和14.67兆电子伏特的能量。我们现在谈到的核聚变，就是指这四种反应。
核聚变的原材料很容易找——地球上氘的含量并不算少，每一万个氢原子中就有一个是氘原子。在最好的情况下，每升海水中的氘聚变能够放出的能量，相当于燃烧300升汽油；而一个百万千瓦的核聚变电厂，每年只需要600公斤原料，但一个同样规模的火电厂，每年将需要210万吨燃料煤。
虽然氚在地球上并不存在，但是我们可以通过用中子轰击锂元素的方法来制造它。氦3是目前最理想的核聚变原料，虽然在地球上也找不到，但是在我们举目可及之处却大量存在——在月球、土星和火星上，氦3的含量足够人们随心所欲地挥霍数十万年。
现在的我们，就像是站在四十大盗藏宝洞之前的阿里巴巴，唯一所缺乏的，就是一句开门的咒语。幸好，我们已经快要猜到那句咒语，一段传奇，即将在眼前展开。返回腾讯网首页>>
[责任编辑：quarkqiao]
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