愛伊米

中國可控核聚變取得重大突破,實現階段性的勝利,有望實現商業化

你知道嗎?中國的可控核聚變專案的訊號已經打響,未來一旦實現的話,中國將會推動人類社會空前發展。那可控核聚變到底是什麼呢?它真的有這麼神奇嗎?

中國可控核聚變取得重大突破,實現階段性的勝利,有望實現商業化

什麼是可控核聚變?它對於人類有什麼意義?

其實它和氫彈爆炸原理和相似,就是兩個相對輕的原子核合成一個較重的原子核,在原子核聚合時,會釋放出巨大的能量。只不過兩者的區別就是,氫彈爆炸的威力不受人類控制,而可控核聚變專案的實現,就是能夠讓人類更好地控制住能量釋放。

而可控核聚變並不是從天而降的,這需要大量的材料研製而成,但並不是普通常見的材料,而是要用到一種叫氘元素的原材料,這種元素在陸地上很少見。據專家勘察得知,在地球的海水中藏有將近40萬億噸的氘元素,如果全部透過可控核聚變釋放能量的話,可供人類世界使用上百億年。

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不過這種可控核聚變專案並不是像原子彈和氫彈那樣,會給世界造成極大的破壞,反而它是一種廉價的能源獲取方式,一旦在未來實現後,可控核聚變給世界帶來的變化可能遠不止如此。也就是說,掌握可核聚變就等同於掌握了太陽的能量來源,這樣一來,人類將會擁有無窮無盡的能源。

可控核聚變實現的難度有多大?

雖然可控核聚變帶來的效益很大,但就目前而言,世界上的能源尚且可以維持。為何中國突然會啟動可控核聚變專案呢?其實這是為了隨時預防不可再生資源面臨枯竭的後果,到時人類將會面臨巨大的能源危機。根據蘇聯科學家卡爾達肖夫指數來看,人類目前仍處於0。72級文明,這是利用文明的能耗定義文明等級得出的,也就是說,人類世界目前還沒有達到一級文明。那麼到底什麼才是一級文明呢?所謂的一級文明也就是人類可以完全控制地球的一切。不過最關鍵的是,人類世界目前還未達到一級文明,不過目前看來,只要成功實現可控核聚變技術,人類就有辦法解決未來可能發生的能源危機。

中國可控核聚變取得重大突破,實現階段性的勝利,有望實現商業化

其實中國產生可控核聚變的想法,一開始是源自太陽,它產生的光和熱,都是由氘和氚兩種元素在聚變成一個氦原子的過程中釋放出巨大的能量。而可控核聚變也需要用到氚元素,正因為如此,科研人員照葫蘆畫瓢,提出了一種可控的人造太陽的想法,用來解決人類未來的能源危機。

雖然當時只是停留在了理論想法上,但這一理論很快就被科研人員實驗成功了,就在國家提出要加快建設核聚變的程序時,中科院物質科學合肥研究院研製出了一種核聚變實驗裝置,被稱為ESAT。這也是中國發明出的第四代核聚變實驗裝置。它能夠讓氘和氚兩種元素在1到2億度的高溫條件下,模仿太陽內部發生的熱核聚變。正因為這一裝置是效仿太陽的設計原理,而太陽為人類世界提供了光和熱,所以又被稱為人造太陽專案。

中國可控核聚變取得重大突破,實現階段性的勝利,有望實現商業化

中國成為首個利用核聚變完成發電的國家,預計2050年基本完成商業化

經過科研人員的不懈努力,中國終於在2020年首次實現了人造太陽專案發電,這讓中國突破可控核聚變專案前進了一大步,同樣也預示著中國成為了世界上首位利用可核聚變發電成功的國家。

中國可控核聚變取得重大突破,實現階段性的勝利,有望實現商業化

雖然實現了首次發電,但不代表中國已經完全掌握這項技術,所以中國將可控核聚變專案完成分成了三個階段,第一階段是到2021年,中國暫時完成了可控核聚變的首次發電第一階段目標,而且是提前完成了第一階段目標。帶二階段是到2035年,主要是提高可控核聚變效率,降低投入,提高產出。第三階段是到2050年,基本實現可控核聚變的商業化需求,並且在各地建造可控核聚變發電站。雖然可控核聚變專案的時間線已經公佈,但並不意味就一定如期而至,目前可核聚變專案困難重重,但相信一定會在本世紀下半葉出現在大眾視野中。