電,這對於每個人來說都是熟悉的名字,這是我們生活中最不可缺少的能源。
而如今我們的電力來自於火力發電,水力發電,核能發電等方面,電力在給我們人類帶來了空前方便的同時,也給這個地球帶來了很多需要考量的環境問題。
大量溫室氣體的排放都是因為使用不清潔能源所造成的,因此早在多年之前,各國物理學家就提出人類應該積極開發清潔能源,利用核能發電滿足全人類的電力需求就是一個最大的思路,因為其他的清潔能源發電無法產生足夠全人類使用的電量。
2020年7月28日,國際熱核聚變實驗堆工程正式開始,這個工程是由中國,美國,法國,日本,歐盟,印度,韓國七方共同實施,從此次陣容的豪華程度來看,這幾乎承載著全人類乃至全地球對未來可清潔能源的期望。
它的目的就是驗證核聚變能源是否具備科學可行性和工程可行性,這將會是人類未來百年最重要的核物理工程。或許說到這裡大家有些迷糊了,接下來就讓我們跟隨西瓜視頻創作人科技袁人袁嵐峰的眼光來解釋一下這個工程。
要想能夠理解這個工程,首先我們就必須要理解核聚變是什麼?
這是一種存在於太陽等超大身體內部的物理反應,輕的原子核在高溫高壓的環境下聚變成重的原子核,在此過程中釋放出大量能量,不過由於原子核都是正電,因此原子之間互有斥力,核聚變在一般情況下不會出現,但是恆星內部的超高溫高壓能夠讓氫變成氦,實現核聚變。
這樣的反應已經在太陽進行了46億年,僅僅是1/21億的能量,就足以讓地球生物生存下去,可想而知這是一個多麼龐大的能量。
而核聚變所帶來的意義絕對不僅僅是清潔能源,錢學森早在上個世紀便提出核聚變能源是人類的心計首要能源,但是要知道,太陽內部的溫度是1,500萬℃,壓強是2,000億個大氣壓,在地球上找不到如此高溫高壓的條件,那我們人類又如何能夠實現核聚變呢?
科學家找到了一個方法,那就是核裂變,也就是說用核裂變所產生的高溫高壓創造核聚變的環境,也就是人們所了解的用原子彈引爆氫彈,不得不說西瓜視頻帶給我們的知識太多了,但是人類如何去可控的實現呢?
目前面對兩個問題,一個是如何將聚變材料加熱到如此高的溫度,一個就是在什麼容器中可以進行如此高壓高溫的反應?簡單理解就是如何點火,然後找個火爐容納火焰。
說起來簡單做起來難,雖然說科學家找到了慣性約束和磁約束兩大原理來解決這個難題,實現的科學可行性,但是我們都知道科學和工程不是一個概念,如今負責此反應的總裝工程在法國,而中國作為牽頭此工程的國家,我們得到了全人類的信任,也承擔著巨大的壓力。
而其中的時間跨度則更為龐大,組裝工作要到2025年才能完成,而第1次核聚變實驗要等到2070年才能開始,毫無疑問這是一個跨越百年的工程,不過考慮到國際工程合作的風險性,我們的活力已經在合肥開設了相應的實驗工程,實現雙線並進,而此項工程如果成功,將會是全人類的福音。想要了解更多關於核聚變的知識,推薦大家去西瓜視頻搜索科技袁人袁嵐峰,來西瓜視頻學習更多科技知識。