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可控核聚变不只是提供廉价电力,它将赋予我们化腐朽为神奇的力量


现代人类文明大约位于宇宙文明的0.7级,而可控核聚变的实现被视为第一宇宙文明实现的标志。

在世界范围内,有关可控核聚变的研究一直如火如荼地进行着,那么到底什么是可控核聚变,为什么可控核聚变能够被视为第一宇宙文明实现的标志呢?人类利用核裂变的原理制造了原子弹,而将核裂变可控化就是核电技术。

核电是一种清洁而高效的能源,但核电存在着泄漏风险,切尔诺贝利核电站事故和福岛核电站事故就是现实的例子。而人类在掌握了核聚变技术之后,发明了氢弹,而将核聚变可控化之后便能够成为一种新型的能源获取方式。可控核聚变技术只需要几十吨的氦-3就能够满足全人类一年的能源需求,所以一旦可控核聚变技术实现,能源便不再是一种需要节约的东西,而且由于可控核聚变能够在自然环境下稳定反应,所以不存在核泄漏风险。

可控核聚变意味着什么?

在很多人的眼中,可控核聚变技术只被看作是一种廉价的能源获取方式,畅想着可控核聚变技术实现之后就不再需要缴纳电费了。但实际上,可控核聚变所能够给世界带来的变化远不止如此,它将会赋予我们化腐朽为神奇的力量。

想象一下,如果有一天,我们能够随意将某个不想要的东西变为另一个想要的东西,那会怎样呢?而这是完全可以实现的。以微观视角来看,世界上所有事物的本质都是相同的,都是由原子所构成的。房子是由原子构成的,车子也是由原子构成的,我们所吃的食物是原子,就连我们自己的身体也是由原子堆积而成的。原子的种类其实并不多,目前已知的自然元素只有92种而已,而这92种自然元素通过不同的排列组合方式就可以形成不同的物质。

氯和钠组合在一起就成为了我们通常所见的盐,而氢和氧组合在一起就成为了我们通常所见的水。

当然,我们也可以将这种组合拆开,再将它们重新组合成新的物质。以人类现有的科学水平,这并非难事,但我们并不会将这种技术应用于所有的领域,原因就在于原子的组合并不会被平白拆解开来。要打破不同原子之间的组合需要不同的方式,但本质上都是相同的,就是要向其中输入能量,比如向水中输入能量,就能够将氢和氧分解开来,这就是我们常说的电解水。

但能源是非常昂贵的,这就导致我们在拆解组合的过程中必须要考虑成本的问题。而如果人类拥有了无限能源,那么情况就截然不同了。要知道世界上很多的物质都是没有用处或价值甚微的。

可控核聚变技术的实现就意味着人类拥有了无限的能源,而拥有了无限的能源就意味着我们无需再考虑拆解组合的成本问题,我们可以将任何无用的化合物拆解合成为我们所需要的物质,甚至于人类不需要再从自然界获取食物,直接使用原子来合成食物就可以了。

可控核聚变技术本身就是一种清洁能源,而通过化学方法来合成所需的一切物质,也就意味着人类不再需要向自然索取,那么当前所面临的一切环境问题也就能够得以解决,人类文明发展与自然环境之间的矛盾也就不复存在了,整个人类的生活方式都会因此而发生翻天覆地的变化。这就是为什么可控核聚变技术被视为第一宇宙文明实现的标志了。那么这项技术的实现面临哪些困难呢?

可控核聚变所面临的困难

可控核聚变还面临着很多技术难关,粗略来讲,主要的技术难关有两个,一是如何将聚变材料加热到所需的高温,二是用什么容器来装这些高温的聚变材料。可控核聚变反应过程中会产生极高的温度,超越了已知所有物质的熔点,所以不能与容器直接接触,目前考虑用磁场进行约束。

?而无论是对聚变材料进行加热,还是使用磁场约束聚变反应,都涉及到一个问题,那就是能量的输入,只有当可控核聚变所产生的能量显著大于点燃和维护核聚变所需的能量时,可控核聚变才算是真正具有了应用价值,而关于输入和输出能量的比值,还必须要考虑到核聚变所产生的能量并不能被全部转化,还有后期的设备维护成本同样也要计算在内。所以可控核聚变技术的研发还有很长的路要走。



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原文地址《 可控核聚变不只是提供廉价电力,它将赋予我们化腐朽为神奇的力量》发布于2020-3-15
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