中国“人造太阳”,人类“不可能任务”的现在进行时(3)

2024-06-15 来源:旧番剧
铀235是铀的三种天然同位素之一,具有放射性,可以发生核分裂,引发连锁核裂变反应,可用作核电及核弹。图源维基百科。
核裂变的原料,即放射性元素铀235,在自然界中极其有限,只占天然铀的0.711%。按照目前人类的总体能量需求计算,如果将供能方式都换成核裂变,不到100年,铀235就会全部用完。
而核聚变所需的原料,也就是氢的同位素,大量存在于在海水中。假如把整个大海里所有的氢的同位素都拿过来进行聚变,产生的能量大概相当于世界石油储量的1000亿倍,可供人类使用几百亿年,这比太阳寿命(50亿年)还高了数倍,是真正用之不竭的能源。
另一方面,从理论出发,核聚变的质量损失比核裂变更多,因此核聚变的能量转化效率更高。这也是氢弹比原子弹威力更大的原因。相同质量的原料,聚变反应所释放的能量大约是裂变反应的4倍。
核聚变反应物没有放射性,聚变后的产物阿尔法粒子也没有放射性,所以核聚变不会造成污染,就算泄露了也没事儿;又因为核聚变反应发生条件的限制(下文会讲到),发生不可控爆炸的概率被视为0。这一切都就意味着核聚变极其安全——事实上,拥有核聚变反应研究装置的中国科学院等离子体物理研究所,就稳稳当当得坐落于合肥市。

中国“人造太阳”,人类“不可能任务”的现在进行时


中国科学院等离子体物理研究所位于合肥市蜀山湖路350号。
然而,核聚变在人们心中的如此崇高,甚至被视为“信仰”,其实并不只因为它提供了足够多的清洁能源那么简单。
任何涉及能源走向的问题,都可能影响整个人类的发展进程。一旦掌握了可控核聚变,国家之间围绕能源发生的博弈与激烈摩擦(因石油而起的纷争可太多了)将彻底成为历史;因追求能量造成的环境污染也会消失,生态环境将回归理想状态;更重要的是,它是人类进入下个文明阶段的钥匙。
举一个简单的例子。因为目前使用的燃料效能太低,火箭为了飞得更远,只能带尽可能多的推进燃料,在比重占到90%及以上时(比如长征七号火箭,总重为500余吨,煤油液氧推进剂就占了400吨),才有可能达到月球、火星或者金星附近,但也基本被限制在太阳系之内。
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