| 洛克希德·马丁公司的科学家和核聚变装置 |
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□据 中国科技网
把一个小巧的核聚变反应堆安装在汽车上,用来驱动汽车前进,这样的汽车10年内不需要加油。近日,美国洛克希德·马丁公司宣布计划测试一个紧凑型的核聚变反应堆,预计在未来5年左右能够建造一个原型机,到2025年,人们有望利用核聚变技术来发电,该计划被认为是能源领域的一大重要突破。
或能解决全世界能源危机
核聚变被认为是人类的下一个主要能源,能够解决全世界的能源危机,目前核动力已经广泛应用于海军舰艇,美国海军的许多核动力舰艇能够连续航行20至30年,其间不需要更换核燃料。
对于洛克希德·马丁公司的计划,也有人质疑,认为未来10年的时间仍然无法研制出商业用途的核聚变反应堆,当前使用的核裂变反应堆与核聚变反应堆有着本质的区别,技术跨越非常大。因此核聚变反应堆也被认为是能源研发领域的“圣杯”,掌握了核聚变技术就能获得源源不断的能量。更重要的是,核聚变对周围环境的危害极低,是一种清洁能源。
一种高效清洁的能源
洛克希德·马丁公司甚至认为我们以后可以研制出足够小的核聚变反应堆,安装在汽车后面,用来驱动汽车前进,保守估计10年内不需要加油。目前研制核聚变技术的研究力量来自洛克希德·马丁公司的臭鼬工厂,这里有一个研究小组专门攻坚核聚变技术,项目负责人汤姆·麦奎尔认为臭鼬工厂正在进行的核聚变技术能够为未来清洁能源提供服务。核聚变反应堆与当前使用的核裂变相比,最大的特点是没有放射性废物排放,我们可以获得清洁的能源,废弃物不会对环境造成危害。
洛克希德·马丁公司表示,过去,科学家忙于建造反应堆进行测试,我们在未来数年内会给出一个替代方案,取代目前广泛使用的核反应堆,包括在美军舰艇上使用的反应堆等,后者需要定时更换核燃料。如果核聚变装置能够研发成功,那么对人类的影响是巨大的,我们能够获得更多的清洁能源。
核聚变发电难在哪里?
核聚变比核裂变放出的能量更大。太阳内部连续进行氢核聚变过程,它的光和热就是由核聚变产生的。相比核裂变,核聚变几乎不会带来放射性污染等环境问题,而且其原料可直接取自海水,来源几乎取之不尽,这种理想的能源也是备受青睐和追捧的重要原因。
目前,人们通过建造核电站,已能驾驭核裂变原子能进行发电等,但利用聚变能可没那么容易。
如何来驾驭核聚变反应?通俗地说,要能点燃燃料,能约束聚变,能输出能量。问题来了——点火需要瞬间超高温度和压力(想想太阳内部热核反应的条件),约束聚变的“容器”只能磁场约束(任何地球物质做的容器都承受不住超高温高压)。
目前,基于磁场约束的“人造太阳”计划被寄予厚望,该“人造太阳”工程的核心装置叫做“托卡马克”。装置中央是个环形真空室,外面缠绕着线圈。通电时,内部会产生巨大螺旋磁场,将等离子体加热到超高温度,以促成核聚变。