可控核聚变,一直是受到全世界关注的能源项目,作为能够改变世界的能源项目,可控核聚变具有无可比拟的优势,虽然与普通核电站使用的核裂变技术都属于核反应,但核聚变作为能源要更加清洁、高效,核燃料也更容易获得 。
可控核聚变在很多国家都取得了进展,中国的核聚变“人造太阳”项目,也一直处于世界领先地位,维持时间也一直保持世界前列 。
如果可控核聚变项目取得成功,那么人类就可以逐渐摆脱对化石燃料的依赖,进入到全新的能源时代,全球碳排放以及地球资源危机,都可以迎刃而解 。
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可控核聚变带来的改变:目前人类主要使用的能源,依旧偏向于化石能源,煤炭、石油等地球资源,是人类生活最为依赖的资源,在使用这些能源时,不可避免的会带来环境污染,尤其是碳排放问题,人类对化石燃料的依赖,已经开始严重影响了地球环境 。
气候学家的研究表明,人类活动是全球变暖的主要因素,并且随着人类工业的发展,化石燃料的依赖反而在不断增加,碳排放也在不断增加,虽然人类意识到全球变暖带来的危害,但依旧很难彻底做出改变 。
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可控核聚变如果成功,那么人类就可以逐渐摆脱对地球化石燃料的依赖 。
可控核聚变利用核反应获得能量,相比核裂变反应需要高放射性物质铀作为核燃料,核聚变反应需要轻元素作为燃料,在大海中,就有取之不尽的核聚变燃料 。
核聚变反应所需的燃料随处可见,而且不会产生放射性的副产物,人类实现可控核聚变,仅仅需要到达氢氦核聚变,因此核聚变反应的副产物就是氦元素,完全不会对地球环境造成明显影响 。
利用核聚变反应,人类能够获得的能源,也远远大于目前依靠化石燃料所获得的能源,可控核聚变的普及,不仅仅可以摆脱化石燃料的依赖,保护地球环境,还可以帮助人类解决未来数个世纪的能源问题 。因此很多国家都在努力攻克可控核聚变难度,希望可以掌握未来能源 。
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可控核聚变的优势:核聚变是原子核的聚合作用,轻元素在聚合形成重元素的过程中,会释放出巨大的能量,我们每天都可以看到的太阳,就在发生着核聚变反应,可控核聚变,就是模拟太阳,创造出为人类服务的“人造太阳” 。
【可控核聚变研究的成功具有哪些意义 中国可控核聚变研究有何意义】核聚变反应的条件非常苛刻,发生核聚变反应,需要超高的温度和压力,由于目前人类科技有限,无法提供类似太阳的压力,因此只能提高温度来弥补压力的不足,在地球上触发的核聚变反应,温度往往高达上亿摄氏度 。
如此高温的核聚变反应堆,无法使用容器直接接触,因此核聚变反应堆,需要使用激光约束或磁场约束 。
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与自发产生的核裂变反应不同,核聚变的发生非常困难,但是核聚变也带来了不可比拟的优势 。
相比核裂变反应,核聚变反应可以产生更多能量,大约是核裂变反应的4倍,但是由于可控核聚变所需的条件较高,因此目前实际产生的能源效应,可能和核裂变反应堆相同 。
除了能量转换率上的差距,核聚变最大的优势,就是核燃料和副产物都非常清洁,不会产生危害较大的放射性元素 。虽然核聚变反应会产生带有放射性的同位素,但这类放射性物质的衰变速度较快,不会产生核裂变所带来的长期、高水平核辐射 。
目前人类所使用的核裂变技术核电站,核燃料和产生的核废料,都具有较高的放射性,这也让核电站无法大规模普及,并且核电站如果出现事故,发生核泄漏,将会带来持续数个世纪的影响 。
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总结:可控核聚变在很多地方都有实验室,目前很多核聚变反应堆的运行时间都突破了100秒,但也有很多核聚变实验室表示,核聚变所需的能量输入,普遍超出输出的能量,因此可控核聚变的技术还处于不成熟的阶段 。
未来可控核聚变如果真的实现,那么人类将逐渐抛弃化石燃料发电的方式,开始更加清洁的核聚变能源 。
而核聚变能源的普及,也将让人类实现能源革命,能源充足意味着科技的进步,如果核聚变反应成功,人类的时代将发生天翻地覆的电话,人类也可以利用更加强大的能源,走出太阳系,到更深的宇宙进行探索 。
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