书城科普读物探索未知丛书-物理城堡二
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第4章 什么是受控核聚变能

1984年,核聚变实验装置“中国环流器一号”在四川建成并顺利启动。这一实验的目标是设法将氢弹爆炸这一瞬间完成的核聚变现象变成缓慢的过程,从而使它充分被人类所利用。

按照目前世界能源消耗量增长的趋势,地球上蕴藏的石油和煤炭有可能在几百年甚至百年之内消费殆尽,因而,发展原子能势在必行。

最早被人所发现的原子能是重元素的原子核裂变时产生的能量,人们利用这个原理造出了原子弹。后来,科学家发现在太阳上不断地进行着4个氢原子聚变成1个氦原子的热核反应,由此放出了如此多的光和热。科学家从这里得到启发,根据这个原理制造了氢弹。氢弹爆炸虽然可以释放出巨大的能量来,但由于不能控制反应速度,是一种“不可控的聚变反应”

,用来作武器可以,用来作机器动力就不行。科学家们经过不懈的努力,终于找到了一条如何引起轻元素的原子核发生有控制的聚变反应——受控核聚变反应的途径。这个途径是:把核聚变燃料加热到1亿度以上的高温,使氢元素完全分离成离子和电子,然后用一种强大的外力,在一定时间内把粒子的密度约束到每立方米1万亿亿个以上。这样,离子之间就能互相碰撞而发生核聚变反应,并把反应持续下去。

倘若受控核聚变一旦实现,那么地球上丰富的氘等轻核燃料就将成为取之不尽用之不竭的崭新的燃料。有人计算过,单是大洋里的水就有13.7亿立方千米,在这么多海水中储藏着大约两万亿吨氘,即使人类需要的能源比现在增加一千倍,也够用上亿年。