終極能源-「核聚變」,離我們還有多遠?

2020-05-14 是暖陽啊

由於碳排放量持續上漲,許多國家不會再將碳作為主要能源。然而風能和太陽能又不是那麼可靠,地熱和水力發電又無法普及世界各地,而石油能源枯竭將是遲早的事。這些看起來有些誇張的問題是實實在在存在的。歸根到底,人類還是缺乏一種完美清潔的能源。那麼人類到底有沒有可能研究出一種清潔可靠又安全的能源呢?答案是:有!

終極能源-「核聚變」,離我們還有多遠?


世界上有很多國家都在研究核融合能源 ,也就是由核聚變產生的能源。這將是改變地球能源模式的一大清潔能源。


那麼,我們離核融合能源還有多遠呢?

融合能源並不是科幻電影裡面才存在的東西,它是實實在在存在的而且和我們生活息息相關。太陽就是核融合能源的一個最好的例子。當然,這是自然狀態下的核聚變反應,而我們人類需要的是,可控的核聚變反應。或許這將為人類帶來一次全新的能源革命。

終極能源-「核聚變」,離我們還有多遠?


核聚變反應是兩個較輕的原子融合成一個較重的原子,並釋放出能量的過程。

終極能源-「核聚變」,離我們還有多遠?


核融合反應的優勢在於:核融合反應的副產物是氦氣,一種無汙染的惰性氣體。用於發生反應的氫可以從海水中抽取,不用擔心原料問題。雖然核反應都會有輻射,但是相比於現在的核裂變,產生的核廢料半衰期要短很多,更加清潔環保。

終極能源-「核聚變」,離我們還有多遠?


那麼為什麼到現在還沒有投入使用這種能源呢?

並不是人類還無法創造一個核融合反應。我們已經有能力將氫原子加熱到比太陽還要熱的技術,並且能促使核融合反應的發生。我們也有能力將這個超熱泵維持在一個地方足夠長時間。

而現在最大的困難是,用於核聚變發生的電量比發電產生的電量多,也就是輸入大於輸出。我們都知道,只有當輸出遠大於輸入時,我們才有建立發電站的價值。並不是核聚變不能提供這麼多能量,而是我們的過程還需要慢慢摸索改進。

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現在的目標是,機器產生的能量達到輸入的能量的10倍以上。只有這樣,才有繼續開展後續的必要性和實用價值。

ITER

ITER由世界上30多個國家通力合作共同建造的。是目前世界上最大的核融合實驗裝置。它的存在就是為了幫助科學家們達到上述目標。

終極能源-「核聚變」,離我們還有多遠?


令人興奮的是,科學家證實了這個核融合能源的可行性。並預估在2025年左右能在實驗上達到預先設置的目標。

當計劃成功後,人們會建造一個代號為DEMO的發電廠,它的目標是將核融合發電技術融合進我們現有的電網中。預計時程在2030年到2050年之間。

可以說,核聚變能源已經離我們不遠了。

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