激光模擬核聚變 核電開發(fā)新能源
來源:人民網(wǎng)-環(huán)保頻道 發(fā)布日期:2009-12-08
經(jīng)過逾50年的實驗,物理學(xué)家們?nèi)涨坝型状伍_發(fā)出產(chǎn)能大于耗能的激光核聚變技術(shù)。
今后兩周內(nèi),科學(xué)家們將基于美國加利福尼亞州的國家點火裝置(National Ignition Facility,NIF),模擬太陽內(nèi)部的核聚變反應(yīng),利用192個激光束產(chǎn)生的脈沖,集中照射一顆氫小丸,瞬間發(fā)電500萬億瓦。這個數(shù)字是美國國家電網(wǎng)發(fā)電量的1000倍。
科學(xué)家們還將不斷改進(jìn)實驗,力爭明年實現(xiàn)產(chǎn)能巨大的核反應(yīng)。NIF的主管艾德·莫西(Ed Moses)說:“希望這個實驗可以證明,在激光核聚變反應(yīng)中,我們能做到產(chǎn)能大于消耗。如果實驗成功,公眾會改變對核聚變的看法。這是最好的能源——無碳排放、用之不竭、安全可靠?!盢IF建立之初是為了檢測熱核武器,但也進(jìn)行核聚變作為和平用途的研究。
核聚變實驗是模擬太陽內(nèi)部的核反應(yīng),與核裂變相反,核聚變是原子在高溫高壓下聚合、釋放大量的能量的過程。
目前,法國正在進(jìn)行一個耗資80億英鎊的名為Iter的核聚變項目,計劃利用磁場產(chǎn)生核聚變,但第一次實驗要等到2022年。英國牽頭的高能激光項目(HiPER)于2020年將在牛津郡的盧瑟?!ぐ⑵諣栴D實驗室(Rutherford Appleton Laboratory, RAL)建一個核反應(yīng)堆。 該項目的領(lǐng)頭人約翰·克利爾(John Collier)說:“如果NIF進(jìn)展順利,我們就攻克了一個難關(guān),實現(xiàn)產(chǎn)出能量大于消耗能量?!?/P>
下一步就是要制造一個能產(chǎn)生穩(wěn)定能量的反應(yīng)堆??死麪栒J(rèn)為,NIF的局限在于一個月大約只能實驗一次。HiPER正著眼于如何把這個技術(shù)商業(yè)化。
大部分專家認(rèn)為,即使科學(xué)家們能夠馴服核反應(yīng)堆,之后也至少還需要25年,人類才能使用核聚變發(fā)電站來替代化石燃料發(fā)電。
核聚變發(fā)電站提取海水中的氫原子作為燃料,產(chǎn)生無碳、幾乎零放射性廢物的電能。上周一些頂尖的科學(xué)家向政府呼吁,如果不對氣候變化采取措施,人類即將面對幾十年的戰(zhàn)爭和社會動蕩,以及一個面目全非的地球。
阿普爾頓RAL實驗室主管邁克·唐納(Mike Dunne)認(rèn)為,政府是時候投資核聚變能源了。雖然全球范圍內(nèi)大概需要投入100億英鎊,但是每年全球能源市場能收益1.4萬億英鎊的價值。
NIF的實驗也存在爭議。這個裝置的主要目的是在無放射性塵降物的情況下測試武器,而這違反了禁止核試驗條約。有人擔(dān)心美國軍隊利用NIF研制新型核武器,但NIF的一名發(fā)言人已經(jīng)否認(rèn)了這個猜測。
目前參加核聚變實驗競賽的除了NIF、Iter、HiPER,還有歐洲聯(lián)營環(huán)形托卡馬克實驗裝置(Joint European Torus)。
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