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第三次工业革命——可控核聚变

1957年10月4日,当苏联人宣布成功地把世界上第一颗绕地球运行的人造卫星送入轨道的时候,人类就已经开始探索宇宙,传统的矿石燃料等无法满足人类探索宇宙的需求,人类要想实现宇宙大探索,人类文明真正进行星际文明,必须要研究出新的更强的能源才行。宇宙中有非常高大上的能源,那就是反物质,可是反物质对于人类来说太遥远了,现在只是处于理论阶段,离真正实现利用可能没有上千年的时候是不可能的。但是人类的发展等不了上千年,我们需要寻找到新的能源才行,科学家把目标放到了可控核聚变。

可控核聚变也被喻为“人造太阳”,主要是它像太阳一样能够提供庞大的能量,还不会像核裂变一样产生长期高水平的核辐射及核废料,可以为人们带来清洁和近乎无限的能源供应。(有些激进点的观点甚至认为它的实现能直接带领我们走向星际殖民时代)。

可控核聚变的一个前提条件是可控,也就是说让核聚变主体——等离子体在融合的过程中稳定且不受干扰。美国能源部(DOE)下属的普林斯顿等离子体物理实验室(PPPL)的研究者们,发现了一种可以实现获取稳定等离子的过程。这种稳定融合过程的困难之处在于,激发等离子体后,由于磁约束的影响,等离子体会变得很不稳定。需要面临一个重大的难题,那就是开启核聚变需要数十亿度的高温,如此高的温度,核聚变释放出的巨大能量会破坏其约束装置,因此想要将核聚变的能量约束起来,需要能耐得住几十亿度高温的材料,这是对人类的一大挑战。

可控核聚变真的值吗?

你可能会想现在风能、太阳能同样是清洁能源,而且安装简单、使用方便,运行安全,还需要耗费大量的人力物力去研发难以实现的可控核聚变吗?那我告诉你理论上,1公斤氘氚混合物完全反应可以释放1.08亿千瓦时的能量,按照35%的比例换算,可生产3780万千瓦时之电能。由此估算,只需167吨氘氚混合物便足以满足华夏全年之需求。抛开可以作为中间产物滞留的氚素不谈,作为主要消耗的氘素,一公斤成本不到4000元。并且随着生产规模的扩大,该成本还有着极其广阔的削减空间。基于这些显而易见的数据,我们只需通过一个并不复杂的计算便可以看见,核聚变发电成本将不到传统火电成本的千分之一,甚至是更低。该能源的诞生,将彻底改变现代社会的能源结构,也将彻底改变我们社会的生产生活方式……甚至是我们所熟知的一切。

由此可见,可控核聚变对人类太重要了,如果人类能被实现,至少会让人类文明一夜间前进几百年。

如今科技的迅猛发展,必然倒逼能源的进步,可控核聚变可能会迟到,但一定不会缺席~

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