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核聚变有望提供无穷尽的洁净能源

2019-08-15 09:32:55来源:励志吧0次阅读

核聚变有望提供无穷尽的洁净能源

2007年11月28日消息,尽管国际热核聚变实验堆(ITER)计划难度很大,但一旦成功,核聚变能未来将为人类提供无穷尽的洁净能源。

“无穷尽”是就核聚变所需的燃料而言。ITER计划目的是让氢的同位素氘和氚在高温下发生核聚变。1升水中含有33毫克氘,氚虽然在自然界中几乎不存在,但它却可以在聚变过程中通过锂的转化产生,而地球上锂的储量非常丰富。换句话说,氘和锂是ITER所使用的燃料,1公斤聚变燃料所产生的能量相当于1000万升石油产生的能量。由此推算,地球上氘和锂的储量足够人类使用数百万年。

“洁净”一是指核聚变没有二氧化碳等温室气体排放,二是指核聚变对环境几乎没有放射性危害。首先,氘本身没有放射性,氚虽是放射性物质,但它的半衰期仅为12.3年,过了这个期限后,其能量几乎无法穿透一张薄纸。其次,聚变反应的产生物氦是没有放射性的惰性气体,也即反应本身不产生任何放射性废料,实验堆所使用材料等技术废料,由于所选用材料的低活性,其放射性也会在很短的时间内消失。此外,从安全性角度分析,聚变实验堆中使用的燃料量仅为几克,燃烧时间仅为几十秒,实验堆中如果出现任何异常等离子体都会迅速冷却

,使聚变自动停止。

根据联合国有关部门的预测,如果以现在的速度继续消耗,地球上目前的石油储量仅能再供使用43年,天然气66年,煤240年。这些化石能源是大自然中的动植物经过300万年至400万年演变的产物,而今天人类所使用能源的大约80%均来自这些几乎不可再生的化石能源。不仅如此,这些化石能源的燃烧已经给气候带来了众所周知的严重恶果。

除了化石能源外,目前人类还在使用核裂变能以及水能、风能、太阳能和生物能等可再生能源。但核裂变需要的铀等重金属元素在地球上含量稀少,常规裂变反应堆还会产生放射性较强的核废料,这些因素均大大制约了裂变能的发展。与此同时,自然界中一些可再生能源的开发余地有限,并受到许多条件的制约。

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