愛伊米

為什麼可控核聚變才是解決能源問題的關鍵因素?

在我們的生活中存在著各式各樣的能源。而核能是其中潛力最大的一種。由於核聚變比核裂變釋放更多的能量,所以在未來的能源版圖裡,核聚變又是重中之重。

為什麼可控核聚變才是解決能源問題的關鍵因素?

核能以裂變能和聚變能兩種主要形式存在。裂變能是重金屬元素的原子透過裂變而釋放的巨大能量,目前已經有了很多核裂變發電的核電站,核裂變已經實現商用化。但是因為裂變需要的鈾等重金屬元素是地球上非常稀少的元素,而且常規裂變反應堆會產生放射性較強的核廢料,而且這些廢料的壽命都很長。這些因素都限制了裂變能的發展。所以許多國家都把目光投向了另一種核能形式,也就是目前還沒有商用化的聚變能。

核聚變是兩個較輕的原子核聚合為一個較重的原子核,並釋放出巨大能量的過程。

自然界中最容易實現的核聚變反應是氫的同位素——氘與氚的聚變,此種反應在太陽上已經持續了長達 50億年。另外由於核聚變反應更多的是藉助氫同位素,,而且反應產物是無放射性汙染的氦,所以不會像核裂變那樣產生長期和高水平的核輻射,不產生核廢料,當然也不產生溫室氣體,基本不汙染環境。是一種環保的能量獲取方式。

為什麼可控核聚變才是解決能源問題的關鍵因素?

核聚變較之核裂變最大的優點是地球上蘊藏的核聚變能源要比核裂變能源豐富得多。據測算,每升海水中大約含有0。03克氘,故而地球上僅海水中就存在45萬億噸氘。1升海水中所含的能量,經過核聚變可提供相當於300升汽油燃燒後釋放出的能量。氘在地球的海水中藏量豐富,多達40萬億噸,如果全部用於聚變反應,釋放出的能量足夠人類使用幾百億年。至於氚,雖然自然界中不存在,但靠中子與鋰的作用可以產生,而海水中也含有大量鋰。

為什麼可控核聚變才是解決能源問題的關鍵因素?

另外,由於核聚變需要極高溫度,一旦某一環節出現問題,燃料溫度下降,核聚變反應就會自動中止。也就是說,聚變堆是一種次臨界堆。所以它絕對不會發生像前蘇聯切爾諾貝利核電站那樣的災難性事故,它是安全的,可靠的。

一言以蔽之,聚變能可以看作是一種無限的、清潔的、安全的新能源。所以,人類如果掌握了有序地釋放核聚變的能量的辦法就等於掌握了無窮無盡的礦石燃料。所以這就是為什麼說,可控核聚變對於未來的能源獲取如此至關重要。