为什么要人造太阳
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时间:2024-08-17 14:31:13
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为什么要人造太阳【专家解说】:100年前,爱因斯坦预见了在原子核中蕴藏着巨大的能量。依据他提出的质能方程E=mc2,核聚变的原理人造太阳看上去极其简单:两个轻核在一定条件下聚合成一
【专家解说】:100年前,爱因斯坦预见了在原子核中蕴藏着巨大的能量。依据他提出的质能方程E=mc2,核聚变的原理人造太阳看上去极其简单:两个轻核在一定条件下聚合成一个较重核,但反应后质量有一定亏损,将释放出巨大的能量。1939年,美国物理学家贝特证实,一个氘原子核和一个氚原子核碰撞,结合成一个氦原子核,并释放出一个中子和17.6兆电子伏特的能量。这个发现揭示了太阳“燃烧”的奥秘。 实际上,太阳上的聚变反应已经持续了50亿年。在宇宙中的其他恒星上,也几乎都在燃烧着氢的同位素———氘和氚。(氢原子最容易实现的聚变反应是其同位素氘与氚的聚变。氘和氚聚变后,2个原子核结合成1个氦原子核,并放出1个中子和17.6兆电子伏特能量。每1升海水中含30毫克氘,30毫克氘聚变产生的能量相当于300升汽油。 ) 而氘在自然界中几乎“取之不尽”。科学家初步估计,地球上的海水中蕴藏了大约40万亿吨氘。从1升海水里提取的氘,在完全的聚变反应中所释放的能量,相当于燃烧300升汽油。如果把自然界中的氘用于聚变反应,释放的能量足够人类使用100亿年。 在实验室中,聚变反应的优点被不断发现——它产生的能量是核裂变的7倍,反应产物是无放射性污染的氦。更完美的是,未来的聚变电站会始终处于次临界安全运行状态,一旦出现意外,反应会自动停止,不会发生像三哩岛和切尔诺贝利那样的核泄漏事故。 1952年美国试爆了第一颗氢弹,促使科学家考虑如何控制核聚变反应在瞬间爆发的毁灭性能量,“人造太阳”之梦由此而始。 此后,石油、煤炭等化石能源日益枯竭,能源危机和温室效应步步逼近,获取新型能源已经变得十分迫切。虽然风能、水能、太阳能等可再生能源不断地被开发利用,但很难想象,它们能够完全替代传统能源。
一旦“人造太阳”成功运行,带给世界的变化将是革命性的。各国之间再也不用为中东的石油而发生战争。没了石油、煤矿开采带来的污染,二氧化碳的温室效应、南极冰面的萎缩、海岸线的增高等等一系列现在人类头疼的问题都会消失。它将给人类带来无限清洁的能源,就像太阳给我们的一样。
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