如果核聚变发电得以实现各国掌握无限能源世界会发生什么改变

我要新鲜事2023-05-29 20:40:470阅

这将引发能源结构的根本变革。自工业化时代以来，人类对能源的需求不断增长，特别是俄乌冲突后，能源危机变得越来越明显。然而，我们也意识到地球上的能源并非无穷无尽。目前，煤炭储量已经消耗大部分，只够我们再使用300到400年，而石油资源也快要枯竭了。浓缩铀，核能发电中所必需的材料，也只够使用100年左右。因此，各国开始关注可持续再生能源的开发，风能、水能和太阳能应运而生。尽管这些可再生能源已经取得成功，但目前仍无法满足人类的需求。因此，各国对核聚变能源的研发越来越感兴趣。

1、核聚变能源是什么

人们早就开始研究为什么太阳能持续不断地释放出巨大的能量，它究竟烧的是什么燃料呢？经过科学家们长期的研究和探索，人们终于知道太阳和宇宙中的恒星之所以能源充沛，是因为它们利用核聚变反应产生能量。

2、核聚变是如何发生的

核聚变的燃料主要是氢、氘和氚。它们都是同位素，具有相同的原子结构，只是原子核的组成不同。氢的原子核只有一个质子，而氘和氚的原子核分别多了1个和2个中子。在足够高的温度下（上亿度），这些原子核可以聚合成较重的原子核，释放出大量的能量，这个过程被称为核聚变反应。

要实现核聚变发电，首先要解决的问题是如何达到点火温度。核燃料需要被点燃，而它的点火温度高达上亿度，远远超过我们日常使用的燃料的点火温度。激光技术为解决这一问题提供了可能。通过高强度的激光束照射压缩的氘和氚，可以将其加热到上亿度的高温，从而实现核聚变的点火温度。从上世纪40年代开始，各国开始投入大量资源和人力进行核聚变反应的研究，以解决能源危机问题。

3、核聚变能源的优点

1、料后产生的温室气体等污染物，既不会污染环境，也不会对人体造成伤害。

2、核聚变的原材料氘和氚非常丰富，地球上70%的表面被海洋覆盖，这意味着原材料的储量是足够使用的。

3、核聚变反应产生的能量巨大，仅使用少量海水就可以产生供人类使用一周左右的能量。

4、研究成果

考虑到核聚变发电的显著优势，各国纷纷投入资源进行研究。毕竟，在能源危机的今天，掌握能源就意味着拥有话语权。为了提高等离子体温度和约束时间，科学家们采取了许多技术措施，其中最引人注目的是1991年JET（欧洲联合环）取得的突破性进展。通过混合不同比例的氘和氚，JET实现了3亿摄氏度的点火温度，维持反应60秒，约束时间达到2秒，并产生了大量的聚变反应中子。

5、我国在这方面的进展

中国在核聚变研究方面取得了显著进展。2006年，中国自主设计制造的新一代托卡马克磁约束核聚变装置“EAST”成功进行了首次放电实验，实现了时间接近3秒、电流达到200千安的高温等离子体放电。这一成就引起了全球的关注，标志着中国已经进入核聚变研究的前沿。如果这项技术能够实现商业化生产，对中国来说将具有巨大的意义，相当于掌握了无限的能源资源。正如目前美国将美元与石油挂钩一样，实现核聚变发电将为中国带来不可估量的未来。

中国加入了国际热核聚变实验堆（ITER）组织，这标志着中国已经进入了核聚变研究的前列。ITER是一个国际性的组织，成立于1985年，由苏联和美国牵头，后来欧盟、日本等国加入。该组织旨在减少各国研究费用，共享资源和试验结果。只有在核聚变研究方面处于世界前列的国家才有资格加入。核聚变研究者们常常提到“领跑”，加入ITER组织是其中的重要标志之一。