
可控核聚变:模仿太阳,崭新崛起
太阳照耀万物生长,是我们生存不可或缺的能源来源。在地球上实现核聚变反应,也就是模拟太阳内部的氢核聚变过程,人类称之为可控核聚变。无论是光伏还是风电,本质上都是来源于太阳能。为了获取稳定且可持续的能源,人类不断向太阳探寻,努力将太阳“搬运”到地球上。
一、从化石能源到核聚变
几千年来,人类一直在探索能源的开发与利用。随着技术的发展,人类逐渐从化石燃料转向核能。核能以其高能量密度、长寿命和低碳化的特点成为能源选择的重要方向。相较于其他能源,核能更为持久且环保。目前人类探索到的终极能源中,核能是最为理想的选择之一。可控核裂变和可控核聚变是和平利用核能的两种重要方式。虽然裂变技术已经相当成熟,但聚变反应条件苛刻,仍处于实验阶段。由于聚变具有更高的能量释放潜力、原料丰富、放射性废物少以及安全性高等优势,它被视为我国核能发展的高级阶段。
二、核反应与可控核聚变
核能本质上是利用核反应的能量。核反应是原子核之间的反应,即质子和中子在重新排列后形成新的元素的过程中释放能量。可控核聚变以氢为原料,因为氢的比结合能最小,更容易与其他原子核结合。在众多氢的同位素中,氘和氚的组合是最主要的技术路线。氘可以通过电解重水获得,储量丰富,可为人类使用百亿年之久。而氚虽然在自然界中含量较少且分布广泛,但在聚变堆内可以通过中子轰击锂6来产生。人类正不断探索和完善相关技术,以期在地球上成功实现可控核聚变反应,为人类提供稳定且丰富的能源。
