核聚變技術 能源危機或就可以化解

OFweek電力網訊 最近有一條新聞，引起了能源行業不大不小的震動――中國「人造太陽」再創世界紀錄。這一新聞的主要內容是，「我國的超導托卡馬克實驗裝置EAST(東方超環)在全球首次實現了上百秒的穩態高約束運行模式」，為人類開發利用核聚變清潔能源奠定了重要的技術基礎。

而且新聞里提到：如果人類掌握了可控的核聚變技術，目前的能源危機就可以化解!

這到底是一個怎樣的技術，竟然敢放大話解決人類能源問題呢?

氫彈引來的可控核聚變

核電對於現代社會來說並不陌生，自20世紀50年代問世以來，以其清潔、高效等因素得到世界主要經濟體的青睞。但不得不承認的是，核裂變發電因為各種原因，並不能成為人類能源的究極形態，科技界早在氫彈試驗時就已經認識到了這一點，並開始著手研究核聚變技術，以便為人類提供永續能源。

在一般的條件下，核聚變是不會發生的。但在太陽中心，1500萬度的高溫和2000億個大氣壓的高壓下，氫就可以聚變成氦了。這樣的反應已經進行了46億年，向外發出了巨大的能量。自然界中最容易實現的聚變反應是氫的同位素――氘與氚的聚變，而在地球上不可能存在1500萬度的高溫和2000億個大氣壓的高壓，因此要發生聚變，溫度就只能更高，達到上億度。

目前已知的核聚變反應只有氫彈爆炸這一種形式，科學家們希望發明一種裝置，可以有效控制「氫彈爆炸」的過程，讓能量持續穩定的輸出，這就是可控核聚變。

「核聚變一旦像裂變一樣實現商用發電，將是顛覆世界的革命性成功，人類在能源利用上很可能再也不用精打細算了。」中國國際核聚變能源計劃執行中心副主任孫鍵說，「對核聚變持積極態度的科學家認為，核聚變這棵科技之樹的果子格外好吃，種植難度大也在情理之中。」

可控核聚變相比於目前的核電站來說有三個顯而易見的優勢：原料易得，核聚變的原料是重水，可以直接從海水中提煉，並且地球中儲量極大;核聚變的過程及其產物均不會對環境造成污染，亦不會造成核泄漏的危害；聚變的效率要高於裂變，效率比大概是，氘:鈾:原油=1:6:1千萬。

但想要通過此反應製造出真正能夠為人類所用能源，人類還必須面對兩大難題。

相對而言，核裂變需要的反應條件很弱，天然的鈾礦在常溫的自然條件下就可以發生衰變。但是相比於核裂變過程來講，核聚變最麻煩的反應條件就是――需要瞬間上億度的高溫才能引起核聚變反應。而如此高的溫度是用傳統加熱方法所無法達到的。人類研製氫彈時，對於該問題給出了以下解決方案：用核彈引爆氫彈!即通過核彈引爆得到達到核聚變反應的溫度，從而引起核聚變使得氫彈爆炸，因此氫彈內部是有一個小型核彈的。問題的關鍵來了，為了核聚變發電，人類難道要一直用原子彈來做引子么?這個代價顯然太高。

因此，研究可控核聚變的難點在於，怎麼將核聚變的原料加熱到這麼高的溫度?將核聚變的原料加熱到這麼高的溫度以後拿什麼來裝它?

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