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當核聚變技術被攻克了之後,世界會發生什麼變化?

核聚變,又稱核融合、融合反應、聚變反應或熱核反應。核是指由質量小的原子,主要是指氘,在一定條件下(如超高溫和高壓),只有在極高的溫度和壓力下才能讓核外電子擺脫原子核的束縛,讓兩個原子核能夠互相吸引而碰撞到一起,發生原子核互相聚合作用,生成新的質量更重的原子核(如氦),中子雖然質量比較大,但是由於中子不帶電,因此也能夠在這個碰撞過程中逃離原子核的束縛而釋放出來,大量電子和中子的釋放所表現出來的就是巨大的能量釋放。

這是一種核反應的形式。原子核中蘊藏巨大的能量,原子核的變化(從一種原子核變化為另外一種原子核)往往伴隨著能量的釋放。核聚變是核裂變相反的核反應形式。

科學家正在努力研究可控核聚變,核聚變可能成為未來的能量來源。核聚變燃料可來源於海水和一些輕核,所以核聚變燃料是無窮無盡的。 人類已經可以實現不受控制的核聚變,如氫彈的爆炸如何實現可控核聚變,目前還是人類需要解決頭等大問題

由於核聚變的溫度高達千萬度以上,在這樣的狀態下,所有原子成為等離子態,而且核聚變條件除了高溫,還要使等離子體的密度足夠大,維持時間足夠長,這樣才能發生自持的核聚變反應。這樣只有太陽這樣的恆星才具備這樣的天然條件,不斷釋放出巨額的光和熱量。恆星依靠自身巨大的質量和引力能夠束縛等離子體,在高溫下持續的核聚變。

人工可控核聚變的困難在於如何實現對高溫等離子體的束縛,地球上當然無法具有恆星那樣足夠大的引力來約束高溫等離子體。目前研究可控聚變的有效途徑是磁約束和激光慣性約束等方案,國際和國內都啟動了多項可控熱核聚變實驗堆的研究,儘管對核聚變過程的研究進行了數十年,但目前對還具有很大的技術挑戰,樂觀估計,離商業應用還要幾十年的時間。

目前,美國、歐洲、中國都是大力投入,共同發展的,美國的國家點火計劃和中國的小太陽計劃,現在的技術進展的方向是對的,這是可控核聚變最大的進展。

當核聚變技術被攻克了之後,世界會發生什麼變化?

太陽這類恆星就是核聚變的代表。人類已經完美掌握了可控核裂變,建起了無數核電站。核聚變也在氫彈上得以實現,但可控核聚變還停留在實驗階段,目標就是能夠讓核聚變像「小太陽」一樣穩定發光發熱。當前大多數可控核聚變反應持續時間只能以毫秒計算,而我國目前技術走在世界前列,已經設計出了以分鐘計的核聚變裝置,但和真正實際應用相比還有很長的路要走。

一旦真正突破難關,就意味著能源幾乎可以無窮無盡了,因為核聚變的原料核聚變原料在每升海水中含有0.03克氘,經過核聚變可提供相當於300升汽油燃燒後釋放出的能量。從海水中可以源源不斷提取,月球中也含有大量氘元素。

首先從日常生活來說,一旦人類突破了可控核聚變,地球上的能源危機當然就不復存在;燃燒石油等碳基能源所造成的的溫室效應,也會得到有效的治理。所有的供電設備、手機等等,就可以統統採用無線供電的方式。目前無線供電的最大問題就是損耗太大,損耗一度電,真正用上的半度都不到。如果能源無窮無盡,那麼就可以不在乎這些損耗,無線供電網路實現全覆蓋,所有的用電設備都不再使用電線,連電動汽車也可以在路上邊跑邊充電,燃油機車可以完全淘汰。

進而,所有的生產方式都會發生天翻地覆的變化,燃煤燃油時代的終結,可控核聚變也沒有污染,環境必然會越來越好。

最終,星辰大海的目標也不再遙遠。人類將開啟太空時代。目前人類探索太空的限制主要是缺乏充足、可靠的能源供應,有了可控核聚變後,再加上無工質引擎,我們的將征服整個太陽系,到時候移民火星將不成問題。可以將可控核聚變裝置安裝在宇宙飛船上,不再使用工質推進,可以採用更先進的輻射推動,進行星際航行,在地外行星上都廣泛存在核聚變原料,星際移民也不再是問題。

在政治上,全球的能源格局將全盤洗牌,中東的石油資源不能再成為一些國家的撒手鐧,實現了世界的能源均衡化。能源問題從此以後就不會成為戰爭的導火索了,世界將更加和平。

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