美日研究幾十年的核聚變,到底是個啥東西?咋又被中國領跑了

如今全球所有有能力的國家都在投資開發(fā)高新技術,其中核聚變受到了最廣泛的關注,最近中國在這一領域內獲得了新成就,中國的人造太陽裝置成功實現(xiàn)了長達1000秒的聚變放電,引發(fā)了全球的關注,美日等西方國家研究了幾十年的核聚變,到底是啥東西呢?咋又被中國領跑了呢?其實它對中國乃至全人類的意義都非常重要,很有可能是人類未來發(fā)展唯一能指望的技術。核聚變發(fā)電:利用原子核聚變反應產生熱能發(fā)電,把聚變燃料加熱到1億度以上高溫,讓它產生核聚變,然后利用熱能發(fā)電。

核聚變是一項自提出之后就受到了廣泛關注的技術,它與核裂變相對,是一種可以釋放原子中能量的技術,目前人類建造的核電站使用的是核裂變技術,利用鈾235等放射性元素進行鏈式反應放熱發(fā)電,相比于燃煤發(fā)電等技術,核裂變在發(fā)電時幾乎不會產生任何污染,并且發(fā)電功率很高,但它也存在一個巨大缺陷,那就是存在發(fā)生放射性物質泄漏事故的風險,一旦核電站使用的放射性物質發(fā)生了泄漏,就會給周圍環(huán)境帶來巨大危害,甚至足以讓一整片地區(qū)都變成無人區(qū)。

而核聚變發(fā)電就沒有這一問題,這一技術利用兩種質量較輕的原子進行融合時放出的熱量發(fā)電,它使用的核燃料放射性很低,即使泄露也不會給周邊環(huán)境帶來太大影響,并且價格低廉,可以大量從海水中提取,而最重要的是核聚變發(fā)電的輸出功率遠高于裂變發(fā)電,因此一直以來都被各國視為無限的終極能源,認為這一技術一旦被突破,人類就將一勞永逸的解決能源危機問題,也正是因此中美日等國都投入了大量技術研究聚變發(fā)電。
而如今中國在這一領域內走到了全世界前面,為了研究聚變技術,中國已經投資在國內建造了多個聚變反應堆,比如位于合肥的人造太陽聚變堆,中國科學團隊利用它進行了大量試驗,獲得了大量科學成果,比如最近它就成功實施了一次聚變時長達1000秒以上的長脈沖放電,打破了被西方國家保持十幾年之久的400秒的記錄,目前中國科學團隊正在利用它進行更多實驗,希望進一步延長它的放電時間和增加能量輸出。

有學者認為聚變反應堆如果能維持2000秒以上的長脈沖放電就可以具備商業(yè)發(fā)電能力,而中國目前已經達到了這個進度的一半,西方國家還遠遠落后于中國,前不久中國科學團隊對外放出豪言,宣稱中國正在進行第1代聚變發(fā)電站的設計,預計如果一切順利,2035年人類歷史上的第一座聚變發(fā)電站就可以開工,2050年建成發(fā)電,它可以提供的無限廉價能源可以極大改善甚至徹底解決中國面臨的能源危機問題。
聚變技術還是人類用來探索星辰大海的重要門票,未來人類要想建造星際飛船必須使用核聚變推進技術,目前中國也正在進行對這一技術的先期研究,如果中國的努力順利,或許這一代人就可以看到人類無限能源時代的到來和第1艘星際飛船的誕生。