氢原子 核聚变控制力翻5倍,中国拿到通往“无限能源”之门的钥匙!( 二 )
而核聚变反应使用的原材料氘,甚至广泛分布在海水中。
未来如果可控核聚变技术得到突破,核电站的原材料也会直接从海水中提炼。
聚变后的产物,是氦气,也就是你孩子充气球的那玩意。
核聚变产生的电能,是人类公认的清洁能源,而且是终极清洁能源。
真真正正的安全无污染。
除了安全无污染之外,核聚变能源的储量也非常恐怖。
地球上的海水中,总共有10万亿吨氘,每1L海水中含30mg,如果能拿来进行核聚变,产生的能量约合300L汽油。
这是真正的水变油。
目前,从海水中提炼1kg重水(一氧化二氘)的成本是7000人民币,但将这1kg重水全部聚变可以产生约合8000万度电的能量,按目前的电价可以卖4000万人民币。
一本万利~~
把整个地球上所有的氘全部聚变,按人类目前的能源消耗水平,可以用几百亿年,在太阳爆炸之前我们都用不完。
而在整个宇宙中,核聚变的原材料分布极其广泛,甚至是整个宇宙质量组成最重的一块。
无论从地球储量还是宇宙储量来看,核聚变都可以认为是无限能源。
在人类任何类型的科幻小说里,核聚变发动机都是人类步入太空的前置科技条件。
而文明的本质就在于不断提高自己的能量级别。
工业文明之所以比农业文明强,强的就是能量消耗程度,越是发达的文明越是需求能量。
1000个人力,也比不过一台轰鸣的机器。
一个国家能级跃迁后,可以轻易击败低耗能的国家,你人多是没有用的。
可控核聚变技术得到突破后,石油、煤炭等能源,将会彻底沦为化工材料,甚至人类的粮食产量都会出现质的飞跃。
现在的农业技术早已可以实现在无太阳光的条件下生产,把植物层层架空种植,理论上一亩地可以当几百亩地使用,土地什么的早已不是问题,无土栽培很简单。
但前提条件,是用大量的人造灯光来给植物补充能量,这需要耗费大量的电能。
按目前的电价,这么种粮食是血亏。
但如果电价能便宜到近似于不要钱的地步,那粮食问题,就不再是个问题。
可控核聚变的好处,任何稍具有科技常识的人都看得到。
但做起来,真的很难。
早期的人类科学家们尝试了很多方案,比如说仿星器、箍缩机、磁镜等,英国和美国在这方面的研究很深入,但最终都以失败告终。
1亿度的温度实在是太离谱了,就连100万度都很离谱。
可控核聚变,看起来完全行不通。
1958年,在日内瓦举行的“原子与和平”大会上,苏联代表团公布了自己的研究成果,一种名为托卡马克的磁约束装置。
其主要原理,是通过巨大的磁场来把超高温的等离子体约束在一定的空间内,创造出可控核聚变的条件。
文章插图
当时整个西方世界没人搭理苏联公布的这一信息,因为全人类提出的可控核聚变方案多如牛毛,全部失败,以科技发达自居的英美国家,当时压根看不上苏联的科技水平。
但苏联一直在这条道路上默默研究。
1968年,苏联宣布已经成功制造出了超过1000万度的等离子体,向可控核聚变迈出了大大的一步。
整个西方世界都懵了,卧槽苏联的数据怎么这么吓人,不声不响的就1000万度了。
于是英美法等国家立刻开始建立本国的托卡马克装置,把仿星器等路线扔到了一边。
中国的第一台托卡马克装置建于80年代,由西南物理研究院在1984年建成完工,被称为中国环流器一号(HL-1)。
建成后,成功让等离子体出现并存在了4秒。
无论是温度等级还是持续时间,和世界先进水平相比,都实在是太落后了。
但1990年,苏联快解体前夕,由于其经济十分困难,所以他们把自己以前建造过的第七个托卡马克装置T-7赠送给了我国。
说是送,我们也没白拿,回赠了苏联好几车皮生活物资。
这台T-7已经闲置荒废很多年了,实在是太破旧了,但结构基本完好,对我国很有研究启发意义。
重建过程花费了足足5年,其过程基本和建个新的差不多。
1995年,苏联的T-7在中国重建成功,改名HT-7,落地合肥中科院,所以又被称为合肥超环。
在合肥超环的基础上,中国动工建造了新一代的超导卡马克装置,即HT-7U,缩写为EAST,即东方超环,在2006年完工。
EAST上的核心技术有200多项、专利近两千项,汇聚“超高温”“超低温”“超高真空”“超强磁场”“超大电流”等尖端技术于一炉。
同在2006年,中美欧俄日韩印七方共同签约,决定在法国建造国际热核聚变实验反应堆(英文缩写:ITER)。
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