現在公眾的視野中。可能你在初高中的課本上面,聽到過人造太陽的概念,時刻這麼多年,在此被科學家提及的人造太陽,距離造福人類的時間,還有多遠?
關於核聚變反應堆的研究,科學家們一般是在這兩個兩個方向。託卡馬克核聚變裝置和仿星器核聚變裝置。前者使用的是2D磁場控制等離子體,而後者則是依靠一種扭曲的3D磁場。
三體小說,丁儀就說過,我早就感覺到託卡馬克方式是一條死路,這暗示了三體宇宙中用的孔核聚變不是託卡馬克裝置。人類對於核聚變能量的使用,是從不可攻開始的第二次世界大戰期間美素加快對核武器的研製1945年爆炸的首顆原子彈,採用了核裂變原理。不到十年用核聚變的第一顆氫彈爆炸了,但是由於能量不可控,而且殺傷力巨大,只能當作武器使用。
聚變產生較重的核,主要的原材料就是氫的同位素氘和氚。其中都在海水當中的存儲量是很大的,大約是十萬分之一,也就是說每升海水當中就含有0.03克的氘。0.03克的氘,聚變產生的能量相當於300升的汽油。石油的開發是有限的,但是聚變的能源產物,看起來是取之不盡的。而且這個提取方法還十分便捷,人類為了這些能源所以不惜一切代價都要發展核聚變。
確實帶給我們很多好處,不過它也有很多壞處,核洩漏都不算大問題,這屬於小概率事件。最重要的問題,就是核廢料如何處理,核廢料同樣是放射性元素。水泥或者鉛制的箱子,把核廢料封裝起來,將它們放到一個遠離人類的環境,也就是沉入大海。但是核廢料的衰減期,可以長達幾十萬年,目前人們還沒有發現任何一種人工材料能夠經久不衰。
水泥和鉛制的箱子,據說是有著起碼500年的使用壽命。但是實際情況是,有的核廢料的貨櫃僅僅過了25年就已經開始向外洩露了。這種方式遭到過嚴重的批評和質疑,現在主要用到的就是這個固化玻璃材料封裝。
所以核裂變的優勢就很大了。核裂變的產生的元素,它的半衰期是很短的。只要脫離了反應之後,它很快就會變成穩定的元素,這對人類的環境是不會產生危害的。可是,核裂變的反應條件是極其苛刻的。
前面提到了,氫彈就是核裂變的過程。但是引爆氫彈的方式,是依靠著原子彈引爆。也就是說,你要引爆一顆氫彈,首先需要引爆一顆原子彈。要想滿足核聚變,首先你就得需要原子核而不需要電子也就是。需要將原子核和電子分開怎麼做呢,就是通過高溫。然後還要克服各種的阻力,發生聚變反應就必須要滿足三個條件,高溫度,高密度和封裝時間,這三者缺一不可。
高溫是為了讓這些微觀粒子劇烈的運動啊,高密度是為了增大這個原子和接觸的機會。接觸機會大了還不行,還需要一個長時間的封裝環境來保持等離子體的狀態,滿足了這三個條件就是合力發生核聚變了,其實核聚變反應,人們早都實現了這三個條件,可是要同時運行這三個條件,就變得非常困難了。
核聚變是滿足世界能源需求的唯一性,按照現在的能源消耗,他們都巨變的話,能保證人類上百億年的能源消耗。目前雖然仍有悲觀主義者認為,幾十年來的嘗試已經充分說明了通貨巨變,是一條死胡同,但為此付出了無數心血的科學家們,卻依然決定期待人類第一顆人造太陽的升起現在。能源問題如果攻克了,那麼人類的文明將有著巨大的進步。