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感谢【雨夜~】兄100书币的打赏!
需要说明的是,当今世界上所有与核反应有关的高科技应用全部是核裂变,比如说核电站、核动力航母、核潜艇等等。
众所周知,核【裂】变虽好,不仅可控,甚至已经应用到很多方面,但是与之相比,可控核【聚】变更具有优势。
第一,原料易得,核聚变的原料是重水,可以直接从海水中提炼,并且地球中储量极大,可以说是无穷无尽,除了地球上拥有无穷无尽的核聚变原料外,我们的太阳系中,核聚变原料的储量更加丰富,比如月球,比如木星、土星等等。
可以这么说,在广袤的宇宙海中,只要有气体星球存在,那么,就一定拥有核聚变的原料。
这样一来,只要掌握了可控核聚变技术,星际旅行将不再有任何问题,甚至只要人类不死,可以一直飞行下去。
第二个优势,就是核聚变的过程及其产物均不会对环境造成污染,亦不会造成核泄漏的危害,同样没有任何辐射,在国外的很多大学中,就拥有研究核聚变的装置,将这种重要的核装置放在校园里,这足以说明,核聚变不会造成任何污染和辐射。
面对如此诱人和前景如此广阔的可控核聚变,试问,谁不动心?
更何况,地球上的化石燃料已经坚持不了几年了!
英国石油(BP)发表的一份关于全球能源统计报告显示,已探明的全球能源储量仍然可以满足近期的总体需求,但按照目前的开采速度计算,全球石油储量可供生产40多年,天然气和煤炭则分别可以供应67和164年。(好像是2004年的报告)
四十年是个什么概念?
换句话说,再过四十年,我们的汽车将没有油加了,没有油加的汽车就成了一堆废铁!不但汽车成了废铁,现如今世界上的很多工具将变成废铁。
四十年之后,世界将进入无油时代。
所以说,寻找新能源迫在眉睫。而世界各国,同时将注意力集中在了核能上,尤其是可控核聚变!
那么可控核聚变的最大麻烦来自哪里?
众所周知,核裂变需要的反应条件很弱,天然的铀矿在常温的自然条件下就可以发生衰变。但是相比于核裂变过程来讲,核聚变最麻烦的反应条件就是——需要在一瞬间加热到上亿度的高温才能引起核聚变反应。
面对如此高的温度,用传统加热方法能达到吗?
绝无可能!
氢弹是最原始的核聚变应用,人类研制氢弹时,对于该问题给出了以下解决方案:用原子弹引爆氢弹!
也就是通过原子弹引爆得到达到核聚变反应的温度,从而引起核聚变使得氢弹爆炸。因此氢弹内部一般都会有一个小型原子弹,这也是氢弹的威力为何比原子弹大得多的原因。
这样的话,研究可控核聚变的最关键问题已经很明显了。
第一:如何将核聚变的原料加热到这么高的温度?简单来说,就是怎么点燃炉子里面的燃料?
第二:将核聚变的原料加热到这么高的温度以后拿什么来装它?也就是说,怎么才能保证燃料不把炉子烧穿了?
对于第一个问题,关于如何加热?
从上世纪60年代开始,激光器的发明,为如何将物质加热到极高能量这一问题打开了一条门缝。
最早是苏联专家开始考虑使用激光加热核聚变的原料,因为该方法能量大,而且无需与被加热物质接触,简单理解就是类似于拿放大镜聚焦阳光,然后点燃木屑。
但是单个激光器的能量太低,根本无法加热到上亿度。既然一个不行,那就多加几个,多加几个激光器。
然而,这个问题看似简单,实则非常困难。因为必须保证在短暂的加热时间内,被加热物体的所有方向受热均匀,一致向球心坍缩。
这不仅需要每个激光器对准的方向控制地异常精确,也需要在这一极短的时间内每个激光器的能量大小需要严格控制。
目前该领域美国的研究进展是最快的,其「国家点火装置」目前正在实验将192个激光器聚焦于同一点。而我国的「神光三号」项目则正在试验将32个激光器聚焦,下一步目标是48个。
说复杂一点,神光三号是为了点燃核聚变反应,说简单,神光三号其实就是个打火机,只不过这个打火机点燃的不是香烟而是核聚变反应。
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需要说明的是,当今世界上所有与核反应有关的高科技应用全部是核裂变,比如说核电站、核动力航母、核潜艇等等。
众所周知,核【裂】变虽好,不仅可控,甚至已经应用到很多方面,但是与之相比,可控核【聚】变更具有优势。
第一,原料易得,核聚变的原料是重水,可以直接从海水中提炼,并且地球中储量极大,可以说是无穷无尽,除了地球上拥有无穷无尽的核聚变原料外,我们的太阳系中,核聚变原料的储量更加丰富,比如月球,比如木星、土星等等。
可以这么说,在广袤的宇宙海中,只要有气体星球存在,那么,就一定拥有核聚变的原料。
这样一来,只要掌握了可控核聚变技术,星际旅行将不再有任何问题,甚至只要人类不死,可以一直飞行下去。
第二个优势,就是核聚变的过程及其产物均不会对环境造成污染,亦不会造成核泄漏的危害,同样没有任何辐射,在国外的很多大学中,就拥有研究核聚变的装置,将这种重要的核装置放在校园里,这足以说明,核聚变不会造成任何污染和辐射。
面对如此诱人和前景如此广阔的可控核聚变,试问,谁不动心?
更何况,地球上的化石燃料已经坚持不了几年了!
英国石油(BP)发表的一份关于全球能源统计报告显示,已探明的全球能源储量仍然可以满足近期的总体需求,但按照目前的开采速度计算,全球石油储量可供生产40多年,天然气和煤炭则分别可以供应67和164年。(好像是2004年的报告)
四十年是个什么概念?
换句话说,再过四十年,我们的汽车将没有油加了,没有油加的汽车就成了一堆废铁!不但汽车成了废铁,现如今世界上的很多工具将变成废铁。
四十年之后,世界将进入无油时代。
所以说,寻找新能源迫在眉睫。而世界各国,同时将注意力集中在了核能上,尤其是可控核聚变!
那么可控核聚变的最大麻烦来自哪里?
众所周知,核裂变需要的反应条件很弱,天然的铀矿在常温的自然条件下就可以发生衰变。但是相比于核裂变过程来讲,核聚变最麻烦的反应条件就是——需要在一瞬间加热到上亿度的高温才能引起核聚变反应。
面对如此高的温度,用传统加热方法能达到吗?
绝无可能!
氢弹是最原始的核聚变应用,人类研制氢弹时,对于该问题给出了以下解决方案:用原子弹引爆氢弹!
也就是通过原子弹引爆得到达到核聚变反应的温度,从而引起核聚变使得氢弹爆炸。因此氢弹内部一般都会有一个小型原子弹,这也是氢弹的威力为何比原子弹大得多的原因。
这样的话,研究可控核聚变的最关键问题已经很明显了。
第一:如何将核聚变的原料加热到这么高的温度?简单来说,就是怎么点燃炉子里面的燃料?
第二:将核聚变的原料加热到这么高的温度以后拿什么来装它?也就是说,怎么才能保证燃料不把炉子烧穿了?
对于第一个问题,关于如何加热?
从上世纪60年代开始,激光器的发明,为如何将物质加热到极高能量这一问题打开了一条门缝。
最早是苏联专家开始考虑使用激光加热核聚变的原料,因为该方法能量大,而且无需与被加热物质接触,简单理解就是类似于拿放大镜聚焦阳光,然后点燃木屑。
但是单个激光器的能量太低,根本无法加热到上亿度。既然一个不行,那就多加几个,多加几个激光器。
然而,这个问题看似简单,实则非常困难。因为必须保证在短暂的加热时间内,被加热物体的所有方向受热均匀,一致向球心坍缩。
这不仅需要每个激光器对准的方向控制地异常精确,也需要在这一极短的时间内每个激光器的能量大小需要严格控制。
目前该领域美国的研究进展是最快的,其「国家点火装置」目前正在实验将192个激光器聚焦于同一点。而我国的「神光三号」项目则正在试验将32个激光器聚焦,下一步目标是48个。
说复杂一点,神光三号是为了点燃核聚变反应,说简单,神光三号其实就是个打火机,只不过这个打火机点燃的不是香烟而是核聚变反应。
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