为什么很多人说可控核聚变是骗局?人类未来能源之路在哪里?
核聚变是什么?可控核聚变是什么?大家都知道,有一种可怕的武器叫做氢弹,爆炸之后可以产生巨大的能量,从而杀伤敌人,是不会轻易使用的超级武器。
之所以氢弹可以有这么大的威力,是因为其中发生了一种叫做“核聚变”的核反应,在核聚变的反应过程中,氢元素的同位素氘和氚的原子核融合在一起,形成一个更大的原子核,并且放出巨大的能量。
我们说“万物生长靠太阳”,而太阳之所以可以普照世界、放出巨大的能量,就是太阳的核心不断发生着核聚变反应。
并且我们注意到,核聚变反应无论是燃料还是产物,都是很清洁的物质,不像核裂变反应那样,反应物是放射性物质,产物也是发射性物质,带来了极大的环境隐患。切尔诺贝利核电站造成的恶劣影响现在还历历在目。
既然核聚变能够放出来这么大的能量,又很清洁,为什么我们不用核聚变来发电呢?
确实,我们已经掌握了核聚变技术,但是氢弹中的核聚变反应实在是太快了——一瞬间就把能量全部都放出来了,所以根本就没有办法用来发电。
就好像我们把煤气慢慢放出来燃烧可以提供能量,但是点燃煤气罐就瞬间完蛋一样,我们希望核聚变是慢慢地、一点一点地进行,这样我们可以把核聚变产生能量用来发电,而这就是所谓的“可控核聚变技术”。
可控核聚变技术有很多的难点,其中最难的就是保持高温。氢元素到处都是,为什么我们平时不会看到氢元素聚合在一起发生核聚变反应呢?答案是要想让氢元素发生核聚变反应,必须要达到很高的温度。这个温度有多高呢?可不是几百度、几千度,答案是:1亿度。
而在这样的高温之下,没有任何材料可以承受,所以自然就没有办法随时保持着如此高的温度、让核聚变反应稳定、受控地运行。为了应对这个问题,科学家想出了各种各样的办法,其中一种办法很巧妙:如果所有有形的材料都抵挡不了高温,那么我们就用一种无形的材料:磁。
如下图所示,就是所谓的托卡马克装置,这种装置简单来说就是用磁力把氢元素牢牢控制在一个小小的区域内,然后在这个区域内让核反应发生。
中国前一阵子有一个大新闻,就是中国人造太阳EAST稳定运行100秒。而这个EAST装置就是在进行可控核聚变的试验,不过目前只达到了5000万度的温度,距离目标1亿度还有一些距离。这也是没有办法的事情,毕竟为了实现1亿度的高温,我们在科学上还有很多关键技术要突破。
但是话说回来,可控核聚变从原理上是可行的,目前来说也没有花费太多的资金,也有了初步的研究成果,所以根本不是什么“骗局”。只要假以时日,我们一定可以掌握这种技术,获得崭新的能量来源。