说到能源,我们首先会想到电能,石油,甚至是氢气等,但这些能源都有一个共同的特性,那就是它们都是有限的。
人类一直在寻找一种既环保又取之不竭用之不尽的清洁能源,但我们能有这样的一个新能源吗?
其实大自然中早就已经存在这样的清洁能源—核聚变。
核聚变的可控性。核聚变是一种模仿太阳发光发热的方式,我们地球上存在的一切物质都是由原子构成的,而我们的太阳也不例外。
太阳发出光辉的原因就是因为它的表面温度极高,高达6000摄氏度的温度使得氢气中的氢原子在极端的温度与压力下发生碰撞并融合形成氦,而氢原子核中的质能被转化为能量,以光与热的形式从太阳表面释放出来。
正是因为这种光与热的释放,才使得我们地球上不断有新物质产生。
所以,只要人类可以控制住这种现象,人类就可以获得几乎取之不竭用之不尽的能源。
其实自然界中原子之间碰撞并融合的现象还是很常见的,如化学反应等,但其中最强大也是最值得利用的就是核反应。
为此,科学家们决定尝试在实验室用氘和氚这两种可以反应产生非常多能量的物质进行实验,利用激光惯性约束聚变实验的方法,将氘和氚这两种物质中的原子核激发压缩碰撞,让它们能够融合在一起产生许多能量。
在极端的温度与压力下,这种现象发生的可能性就非常高了,这样就会有大量原子核碰撞并结合,科学家也就成功了90%。
对于科学家们来说,这样就可以证明核聚变是可以被人类控制的,并且由此以后还可以继续改进实验,让它朝着更加完美的方向发展。
但究其核聚变是什么,为什么它如此神奇?
它又给我们带来怎样的便利?
我们应该对核聚变有一个清晰的认识。
那么天然界中主要存在两种不同类型的核聚变反应,它们首先是氢弹反应:在一颗氢弹爆炸后,它会产生一个约一百万摄氏度的高温以及一千万大气压的高压,这样环境中的氘和氚就会瞬间发生聚变反应,并且释放出大量热量和能量,形成一个火焰团。
我想看过《千与千寻》的小伙伴们对白龙村恐怖的大火应该不陌生,那就是这么一个特效,或者说恐怖场景,就是氢弹爆炸时综合极大的温度和压力后所产生的。
同时,还有一种人工聚变反应:这个过程就是由我们人类自己来进行聚变反应,将一个几英寸炮管装入到一个装满氘和氚混合气体的小壳中,然后使用激光束将其照射,使其变成等离子体状态,从而实现聚合反应,这个过程就是科学家刚刚提到的激光惯性约束聚变。
在我们学习物理时应该都知道质量越大的物体需要更大的力才能加速或减速,其道理是相同的。
所以要想使用这种方法将混合气体聚变,首先要输出足够足量激光束,才能使其内部产生足够高的温度压力环境,让混合气体充分发生比较多次聚变反应,并释放出更多能量。
这种方法必须实现以下步骤:如激光发生器—激光发生器驱动—激光分离—激光晶体倍增—激光开关—能量注入—脉冲状态—聚变。
这种过程复杂且困难重重,所以在实现多次聚变反应后,科学家们要想要让这种实验得到应用还有待时日。
这项研究在美国洛杉矶芝兰德实验室进行,从2009年至今,投入资金达到35亿美元,这项研究是科研还是烧钱行为呢?
商业化核聚变前景无限。激光惯性约束聚变到底是科研还是烧钱行为?
将几十亿资金投放进来只烧开了几十壶水,这不是研究氢弹吗?
这是讽刺噢。
其实这项研究是为了让氘和氚之间的两个正电荷,即两个氢原子核相互吸引并最终结合成一个氦原子核,不仅释放出巨大的核能,同时还有一个质能转化比例为73000000:1,比轰炸堪培拉投放两颗原子弹还要可怕!
原子弹是通过裂变的方式释放能量,而氢弹则是通过聚变释放能量,两者之间不能相提并论,对于化学钥该了解比原子弹还要可怕!
科学家的研究固然有着不同寻常之处,他们投入巨资只烧开几壶水,不单单是为了让大家认为科学家的研究就是在烧钱,更是为了实现核聚能被人类利用,以此改变全球能源格局这一伟大目标,他们负责人表示,他们研究并不是为了让其盈利。
这种行为在各国科研中都有出现,但如果将其推广成商业化,那么人类可能迎来新一轮“工业革命”,改变全球能源格局。
他们称如果未来也许还会迎来“能源革命”,因为在全球能源需求越来越迫切的时候,“反应堆”技术将会为我们提供一种新的选择,这项技术相较于“裂变堆”要安全清洁许多。
那么可能会成为世界新一代“石油”.
如美国、欧洲,中国等都正在积极开发这种反应堆技术,目前世界上的国家都希望能够掌握该技术,他们如此迫切也是因为这项技术一旦得到将会极大程度提高国家自主性。
不仅如此,如果未来这项技术能够实现商业化,那么将会给相关国家带来极大经济收益,但同时可想而知石油出口国如沙特,会遭受巨大打击。
这项技术一旦成熟并推广应用,那将会改变全球能源格局,也会导致一些国家局势动荡。
而这种能源基本上不会排放二氧化碳,也不会有任何放射性废料出现,更加不会有深层处开采石油出现环境污染的问题。
清洁能源可期。当下我国提出“双碳目标”时,我们迫切地希望能够找到清洁能源,如果我国也实现核聚变的话,将弥补国内清洁能源缺失,对我国能源安全有着重要意义。
而我国之所以科研核聚变,是希望更好地为全国人民服务,而如今这种技术还是处于初级阶段,要想实现真正应用还需几十年时间。
虽然我们希望这一天更快到来,但无论如何,我国一定要跟上这一潮流,随着时代的发展科技进步,推动这一伟大目标实施,有希望就会有动力嘛!
目前来说,我国还有许多事等着我们去做,现阶段我国应该发展推广其他可再生物质能源如风能、太阳能等,应对当下压力较大的能源问题,在以后的可再发展出政策支持核聚变等可再生无污染的新技术使用。
若真到了那一天,就算是当今全球石油格局又如何?
当今全球石油储量按储藏类型可以分为三大类:即陆上常规油气,占比51.7%;其次是陆上非常规油气,占比37.4%;最后是海洋油气,占比10.9%.
从资源组成上看,我国石油储量主要是以常规油气资源为主,占——93%以上。
而从我国现阶段来看,陋江、塔里木等盆地是我国主要石油储集区,其中陋江盆地石油占比最高,达到43.5%;
其次是塔里木盆地,占比26.8%;
东北盆地以22.3%位居第三。
若是在未来,我国可能不再如此依赖传统能源,而是日益使用清洁绿色能源时,传统能源还有市场吗?
这恐怕又是另一个问题了。