可控核聚变是否可以解决能源问题?
2025-01-04 10:31 - 立有生活网
可控核聚变有可能实现吗?
有专家表示目前仍处于初级探索阶段的暗物质或许是“候选者”之一,但对于人类来说这条路十分漫长。虽然掌握了核聚变技术无法帮助我们突破银河系,但是帮我们突破太阳系还是有可能的。有观点认为一旦人类成功飞出太阳系,那这相当于人类解锁了新区域。在新的宇宙区域中我们又可以继续进行探索,说不定能够发现一颗含有丰富矿产的星球。目前来说一切都还只是设想。
可控核聚变是否可以解决能源问题?
可控核聚变是否可以解决能源问题?
可控核聚变是否可以解决能源问题?
核裂变与核聚变是产生核能的两种方式,前者是通过不断分裂原子核来释放能量,后者是通过不断结合原子核来产生能量。如果单纯从能量转化方面来看的话。
那么核聚变反应要比核裂变反应高出至少五倍左右。如果从原料供给的角度来看的话,核裂变的原料要求高,因此地球储备量有限,但是宇宙中到处都是核聚变的原料,那就是基本的氢元素。因此宇宙中大多数能够“熊熊燃烧”的恒星都是通过核聚变反应维持的。
如果可控核聚变无法实现,人类的能源问题该怎么办?
地球是人类的摇篮,可人类不可能一直待在摇篮里。可控核聚变是的能让人走出摇篮的技术方式,如果可控核聚变没法终实现,等待人类的就是 文明的末日 。
化石能源(煤、石油、天然气)早晚有一天会开采使用完,很多人认为可以使用太阳能、风能等替代之,这是完全错误的。 石油之所以称为工业血液,不仅仅是因为它能供能,还因为化工。没有化石能源,就不会有塑料,不会有化纤,不会有很多的工业原料, 可以说没有化石能源就不会有我们现在的工业。
而没有工业,文明将走向何处呢?只能走向无休止的,以消耗掉承载不了的大部分人口,然后大规模的退化到农业文明。 而且因为没有化石能源作为发展的过度,新的农业文明将永远不可能发展出现代工业,也就永远没有走出摇篮的机会了。
留给人类的时间并不多,我们必须在化石能源消耗掉之前走向太空,以从其他的星球获取资源。太阳系内的气态行星有的是氢气和甲烷,土卫六的水比地球还多,各种各样的资源就在茫茫宇宙当中,那里才是文明的出路。
可是如果没有可控的聚变技术,当化石能源消耗殆尽,我们连一发火箭可能都造不出来。人类只能慢慢的坠入到泥淖,永无出头之日。
这就是文明的末日啊。
(另外需要指出,可控核聚变的实现形式并非只有托卡马克,也不是只有烧开水。之所以一提到核聚变我们就想到烧开水,主要是因为没有刻意了解。这里不展开了)
科学技术往哪方面发展,谁也说不清楚。
就好像爱迪生实验了无数种灯丝,——每当实验一种,得出的成果就是:这种材料不适合做灯丝。避免了以后走弯路。
发明的时候,美国人慢,其他越来越快。为什么?
因为美国人搞的时候,没有先例。根本不知道能不能成功。而其他,知道了研究方向与结果,——这东西肯定能成。
再回到可控核聚变上来,严格来说,可控核聚变属于新能源。而关于新能源,人类有不同的研究方向。风能,光伏,地热,核能,还有未来的反物质,我个人比较看好光伏。
毕竟地球上绝大多数能源来自太阳,取之不尽用之不竭。
具体到哪种方向是可以代表未来,这真是摸着石头过河,只能是摸索,然后发现不行,放弃。发现可行,发扬光大。
这就是路线之争。路线对了,一路通畅,路线错了,走个弯路原路返回,然后从头再来。
看过一篇科幻,里面说到可控核聚变是低级文明的进化陷阱,理论上没有任何障碍,许多低级文明就被这个镜花水月一样的技术陷阱过滤掉了。真要实现需要很高的文明等级才行。而人类突破这个陷阱依靠集体主义体制,全人类的生产力在太空建造数十公里的球体空间发动机这样的奇迹建筑,然后依靠不断的扔核弹进去,实现了初步迈出恒星系的脚步,在宇宙漂流的路上寻找突破更高层文明的契机。
可控核聚变有可能实现吗?
首先,实际的进展一直都在产生,从理论模型到托卡马克堆型都在一步步更加完善,聚变堆早已成功运行,只是规模化的大能量输出还达不到。对于科学项目,不是每次一有进展就在上大书特书,真正的进展在文章里,在实验数据中,事情都是在中做成的。再次,聚变堆与裂变堆比较,技术难度距就像裂变堆和烧碳一样巨大,从0到10和从10到1000,不能用相同的时间尺度去要求和衡量,浮躁是不能推动技术跃迁的核聚变对于人类或者说对于人类文明的意义有多重大?可以说它是这个宇宙中文明生存的通行证,是人类走向星辰大海的步。这么重要的东东,花上上百年时间来研究也不过分,聚变能源的推进不只是核聚变的推进,而是物理、材料、计算、工程等一大群科学领域中的大部分分支项目的共同推进,缺一不可,而现在就想破关收功未免太急功近利。
要解决的问题很多,比如磁约束能不能长时间稳定运行,比如聚变反应带来了超强中子辐照下材料能坚持多久。聚变反应的中子辐照能量和强度都要比裂变的多,这么强的辐照下材料内部会出现孔洞,界面会被剥离,性能会大幅度降低,的还会发生肿胀导致材料失效。聚变堆如果壁失效了......那么为了避免失效,多久检修,什么情况该修,标准和寿命预测怎么做,全都没有建立其实还有更的,连壁用什么材料都没有搞定。clam钢,ods钢,还有v合金,w合金,各有优点但是都不理想,长期用估计都够呛。
可控核聚变能否实现,可控核聚变的难点在于哪里?
可能会实现可控核聚变;提高其安全性和高效性;约束上亿度等离子体。
核聚变:两个轻原子核聚合为一个重原子核,释放能量的过程。易实现的聚变是氘与氚的聚变,氘与氚的聚变在太阳内部已经持续50亿年左右。可控核聚变:又称人造太阳,太阳就是核聚变。
人们了解热核聚变是从开始的,希望发明装置,控制“爆炸”过程,让能量以一种持续稳定的状态进行输出。
裂变能:重金属元素的原子通过裂变释放能量,实现商用化。裂变所需的重金属元素天然含量稀少,常规裂变反应堆会产生核废料,限制了裂变能的进一步发展;另一种核能形式是聚变能。
氘在地球中藏量丰富,多达40万亿吨左右,用于聚变,释放的能量足够使用几百亿年,产物是无放射性污染的氦元素。核聚变需极高温,某环节出现问题,温度下降,会中止。就是说,聚变堆不会发生类似切尔诺贝利一样的,是安全的。聚变能是无限、清洁、安全的一种新能源。
可控核聚变领域有“50年悖论”,距离实现可控核聚变技术只有50年,根据我国进度来看,2050年是时间,现在能够维持100秒左右了,只要后续的材料与技术跟上,可控核聚变就有可能实现。
从能源角度来看,可控核聚变的突破是人类学会用火以来的革命性的技术突破,对人类的影响将是任何科学都无法比肩的,可控核聚变让人类文明跃升下一个台阶。
以往乃至未来,难点:长时间约束达到上亿度高温等离子体问题,基础的目的是:蒸发液态水产生高压蒸汽,达到发电的目的,托卡马克装置释放热量就是难点。
可控核聚变可以实现吗
可控核聚变目前只在设想中,并没有实现。科学家称,短期内,还不能实现。
核聚变:又称核融合、融合反应或聚变反应,是将两个较轻的核结合而形成一个较重的核和一个很轻的核(或粒子)的一种核反应形式。在此过程中,物质没有守恒,因为有一部分正在聚变的原子核的物质被转化为光子(能量)。核聚变是给活跃的或“主序的”恒星提供能量的过程。
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