為什么要人造太陽

【專家解說】：100年前，愛因斯坦預見了在原子核中蘊藏著巨大的能量。依據(jù)他提出的質能方程E＝mc2，核聚變的原理人造太陽看上去極其簡單：兩個輕核在一定條件下聚合成一個較重核，但反應后質量有一定虧損，將釋放出巨大的能量。1939年，美國物理學家貝特證實，一個氘原子核和一個氚原子核碰撞，結合成一個氦原子核，并釋放出一個中子和17.6兆電子伏特的能量。這個發(fā)現(xiàn)揭示了太陽“燃燒”的奧秘。 實際上，太陽上的聚變反應已經持續(xù)了50億年。在宇宙中的其他恒星上，也幾乎都在燃燒著氫的同位素———氘和氚。（氫原子最容易實現(xiàn)的聚變反應是其同位素氘與氚的聚變。氘和氚聚變后，2個原子核結合成1個氦原子核，并放出1個中子和17.6兆電子伏特能量。每1升海水中含30毫克氘，30毫克氘聚變產生的能量相當于300升汽油。 ） 而氘在自然界中幾乎“取之不盡”?？茖W家初步估計，地球上的海水中蘊藏了大約40萬億噸氘。從1升海水里提取的氘，在完全的聚變反應中所釋放的能量，相當于燃燒300升汽油。如果把自然界中的氘用于聚變反應，釋放的能量足夠人類使用100億年。 在實驗室中，聚變反應的優(yōu)點被不斷發(fā)現(xiàn)——它產生的能量是核裂變的7倍，反應產物是無放射性污染的氦。更完美的是，未來的聚變電站會始終處于次臨界安全運行狀態(tài)，一旦出現(xiàn)意外，反應會自動停止，不會發(fā)生像三哩島和切爾諾貝利那樣的核泄漏事故。 1952年美國試爆了第一顆氫彈，促使科學家考慮如何控制核聚變反應在瞬間爆發(fā)的毀滅性能量，“人造太陽”之夢由此而始。 此后，石油、煤炭等化石能源日益枯竭，能源危機和溫室效應步步逼近，獲取新型能源已經變得十分迫切。雖然風能、水能、太陽能等可再生能源不斷地被開發(fā)利用，但很難想象，它們能夠完全替代傳統(tǒng)能源。 一旦“人造太陽”成功運行，帶給世界的變化將是革命性的。各國之間再也不用為中東的石油而發(fā)生戰(zhàn)爭。沒了石油、煤礦開采帶來的污染，二氧化碳的溫室效應、南極冰面的萎縮、海岸線的增高等等一系列現(xiàn)在人類頭疼的問題都會消失。它將給人類帶來無限清潔的能源，就像太陽給我們的一樣。