發(fā)布時間:2025-10-26閱讀(6)
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太陽至今已經(jīng)燃燒了四十多億年的時間,地球僅靠其億分之一的能量就孕育了世間萬物,而它之所以能夠源源不斷的向外界釋放巨大的能量,得益于內(nèi)部一直進行的核聚變反應(yīng)。
假如人類能夠取得這樣的能源途徑,核裂變只能說還是個弟弟。
目前常用的核裂變?nèi)剂蠟殁櫾樱炎儼l(fā)電的本質(zhì)就是用熱中子轟擊鈾原子,隨后鈾原子會放出2到4個中子,這些放出來的中子再去撞擊其他鈾原子,那么掌握可控核聚變豈不是易如反掌嗎? 其實不然
核裂變和可控核聚變的難度可謂是乘法口訣到微積分,核裂變最重要的條件是合適的壓力,目前大多數(shù)國家都有能力做到,而可控核聚變除了要求更高的壓力,還要有更高的溫度。 更高到底有多高?
上面我們說到過,太陽即是靠著可控核聚變源源不斷地產(chǎn)出能量,所以更高的溫度和壓力要和太陽內(nèi)部相當,我國全超導托卡馬克核聚變實驗裝置就實現(xiàn)了1056秒的長脈沖高參數(shù)等離子體運行,再一次突破了世界記錄,達到了全球領(lǐng)先的程度,就在九月初,我國工程院院士,新型氫彈武器的主要設(shè)計者之一彭先覺院士稱
“核聚變發(fā)電距離我們只有六年時間了”這里的六年不是指六年后就可以有成熟的核聚變發(fā)電技術(shù)并投入商用,而是六年后建設(shè)世界上最大的脈沖驅(qū)動器,即核聚變發(fā)電站,這無疑是一次里程碑式的革新。
不過本次要建成的核聚變發(fā)電站并非100%運用核聚變發(fā)電,而是采用了核聚變與核裂變相混合的模式,即先讓核燃料進行小型的可控聚變,等待中子能量提升后,再讓它們轟擊原子開始裂變,整個過程將在名為Z-FFR的混合聚變堆進行。
與傳統(tǒng)的核裂變發(fā)電站相比,混合模式不僅提高的核能的運用率,還提高了安全性,假如混合聚變堆出現(xiàn)了失控,只要切斷聚變的高溫和高壓就能立刻終止整個反應(yīng)堆,不會像核裂變那樣失控爆炸。 之所以沒有采用全部核聚變的方式,則是因為目前人類還沒有能夠100%支持核聚變發(fā)電的點火技術(shù)。
前面我們提到,核聚變需要超高溫與超高壓支持,并且要在聚變過程中持續(xù)下去,這樣就需要一個相應(yīng)的點火裝置,就像發(fā)動機的火花塞一樣,能夠時刻支撐反應(yīng)過程。
而當下只有激光點火和磁約束等離子體核聚變兩種點火裝置,前者通過高頻脈沖的輸出點燃核聚變?nèi)剂希枰獦O高的電容支撐,但人類還沒有能力產(chǎn)出如此大的電容器,后者通過磁場對核聚變進行控制,我國取得的相應(yīng)成果也在這方面,雖然一直在進步,但技術(shù)成熟直至實際運用還遙遙無期。
不過人類并非一下子就擁有了飛向太空的能力,我們也不能操之過急,要求一步登天掌握創(chuàng)造太陽的技術(shù),只要一直在前進,離目的地就會更近一點,終有一天能夠完全掌控核聚變技術(shù),徹底實現(xiàn)人類的能源解放。 |
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