蹦一声!
如果我们能够得到正确的技术,核融合承诺给我们所有我们想要的干净能源。这是为什么全世界的研究人员正全速行进,使这项科学完美,让核融合成为可行。
核融合基本上意味着在地球上复制太阳的化学反应,或是"把恒星装进瓶内",如同它经常被这么称着。这不是一件容易的任务。上面来自Kurzgesagt的影片,在Nutshell中解释不可思议的潜力和涉及的巨大挑战。
核融合的核心是一个过程,在那里原子变得非常热,电子被剥离,留下电子和原子核在电浆中自由地弹跳。
一旦这些原子核达到一定温度,以太阳为例大约是1,400万℃(25,200,032°F),它们会融合在一起,释放大量的能量给太阳供能,并且有一天可以在地球上提供无限的能量。
由于其巨大的质量,太阳管理这个热核反应,导致在核心内巨大的压力和令人难以置信的高温。但我们如何在人造的反应炉中再创造出相同的压力和温度呢?
有两种主要方法。第一种是磁约束(magnetic confinement)。使用磁场在甜甜圈形状(环状)的容器内挤压电浆,超导电磁体用液态氦冷却到绝对零度的几度内。
法国的ITER机器是这种设备的一个例子。
第二种方法是惯性约束(inertial confinement)。使用超能量雷射来替代(你可以看到为什么核融合是昂贵的)。
来自这些雷射的脉冲瞄准燃料芯块,在短时间内使它们变得够热和够稠密来进行融合。美国国家点燃实验设施(The National Ignition Facility)是进行这类实验的地方。
科学家已经在这些复杂的机器中看到了融合。问题是反应所需要的能量比它们能产生的还要多得多,这对于未来的能源是不理想的。
事实上,没有人确信我们能够在地球上建立一个可行的核融合反应炉。但实际上无限的环保能源的可能性,意味着我们将继续努力好一阵子。
正如这部影片解释,有了核融合,一杯海水可以提供与一桶油一样多的能量,而且几乎没有任何浪费。这是值得研究。
核融合不像石化燃料那样产生二氧化碳排放;而且与核分裂相比,只产生非常少量的放射性废料。 此外,这类型的反应没有机会造成反应炉核心熔毁。
然而有另一个问题:我们需要名为氘(deuterium)和氚(tritium)的特殊氢同位素来驱动这些反应。虽然氘在海水中是稳定和丰富的,但氚是有放射性的,而且被认为是非常稀有的。
氦3(Helium-3)是氚的可能替代品,虽然它在地球上也很罕见。由于来自太阳风数百万年的沉积,科学家认为它可以在月球上被大量发现。
如果我们能收集它,以一个新的月亮基地,无论是谁?它可以和氘一起为地球提供电力数千年。
这是一个诱人的想法,而且给了我们对未来很多的希望。我们指望你了,科学。