【太阳|逐梦“人造太阳” 道阻且长】来源:科技日报
科技创新世界潮
◎本报采访人员 刘 霞
据美国趣味科学网站近日报道 , 美国科学家通过核聚变产生了大量能量 , 离“聚变点火”这一理想目标更进了一步 。 聚变点火意味着 , 创造的能量比消耗的能量更多 , 为开发核聚变这种新清洁能源带来了希望 。
中美日印等国正携手在法国南部开展“国际热核聚变实验反应堆”(ITER)项目 , 计划于2025年开始运行 。 除政府大力投资外 , 全球还有多家大型科技企业正致力于促进核聚变发电商用 。 但要想实现这一目标 , 还有很多问题需要解决 。
“人造太阳”备受关注
核聚变与目前核电站使用的裂变技术不同 。 在裂变过程中 , 重原子核的各条键会被打断 , 释放出能量 , 但这一过程如果不能被控制 , 就会造成严重核事故 。
据《日本经济新闻》网站8月20日报道 , 在聚变过程中 , 两个轻原子核会“结合”到一起 , 创造出一个重原子核 。 核聚变需利用原子核内有中子的氘(重氢)和氚(超重氢) , 达到高温时 , 原子分解成带正电的原子核和负电子 , 形成高速流动的“等离子体”状态 。 在磁场下密闭时 , 这些物质会激烈碰撞融合 , 产生的巨大能量可以作为热能有效用于发电等 。 理论上 , 1克燃料产生的能量相当于8吨石油 。
在包括太阳在内的恒星内部 , 进行的也是同样的过程 , 因此在地上重现核聚变反应也叫作“地上的太阳” 。
核聚变拥有多个优势 。 首先 , 核聚变在燃料不足或等离子体不稳定时会停止反应 , 所以其比核裂变更容易控制;其次 , 虽然核聚变也会产生放射性废弃物 , 但它产生的废物很少 , 也不会排放温室气体;再次 , 核聚变所需的直接燃料(氘和氚)极易获取——两者都可以采用电解水的方式获取 , 成本优势显著 。 有鉴于此 , 一些科学家认为核聚变是一种潜在的未来能源 。
科技企业竞相发力
核聚变具有这么多优势 , 吸引了政府和科技企业纷纷投入研究 。
比如 , 中美日印等国正在法国南部卡达拉舍开展ITER项目 , 目标是2025年开始运行 , 总建设费用将达到约250亿美元 。
据美国彭博社7月17日消息 ,去年12月 , 美国联邦政府通过一项法案 , 拨付47亿美元用于核聚变和相关研究 , 其中包括向ITER支付15亿美元 。 美国国家科学院今年2月发布了一份报告 , 建议“能源部和私营部门应在2035—2040年间 , 在美国建造一个核聚变试验工厂” 。
科技企业也竞相发力 。 美国微软创始人比尔·盖茨援助的初创企业和美国谷歌正涉足的核聚变发电研究 , 目标是将其作为脱碳电源实现商用化 。 麻省理工学院(MIT)正在与下属的联邦融合系统公司开展一个项目 , 目标是在2025年试制出核聚变反应堆 , 最终目标是开发一座200兆瓦的发电站 。
推荐阅读
- 快报|“他,是能成就导师的学生”
- 技术|“2”类医械有重大进展:神经介入产品井喷、基因测序弯道超车
- bug|这款小工具让你的Win10用上“Win11亚克力半透明菜单”
- 重大进展|“2”类医械有重大进展:神经介入产品井喷、基因测序弯道超车
- 历史|科普:詹姆斯·韦布空间望远镜——探索宇宙历史的“深空巨镜”
- 空间|(科技)科普:詹姆斯·韦布空间望远镜——探索宇宙历史的“深空巨镜”
- 精度|将建模速率提升10倍,消费级3D扫描仪Magic Swift在2021高交会大显“身手”
- 四平|智慧城市“奥斯卡”揭晓!祝贺柯桥客户荣获2021世界智慧城市治理大奖
- |南安市司法局“加减乘除” 打造最优法治营商环境
- ASUS|华硕预热ROG Flow Z13:称其是“全球最强悍的游戏平板”