說起核能,人類對核能的研究可謂是由來已久了。
從法國物理學家貝克勒爾在研究鈾鹽的實驗中,首先發現鈾原子核的天然放射性,到居里夫人開創放射性理論,發現釙和鐳,再到盧瑟福和索迪發表元素的嬗變理論,提出原子可從一種元素變為另一種元素,一直到愛因斯坦提出質能方程,解釋了裂變過程中原子質量盈虧的現象,人類對核能的研究一直都在進步,從未停止前進的腳步。
延伸至實用領域,無論是具有強大心理威懾的戰略核武器,還是已經用於民用發電的裂變電站,都在表明人類對原子核中富含的強大能量正在進行一步步的挖掘。
然而,作為核能領域猶如皇冠一般存在的可控核聚變技術,直到今日都還是科學界不斷追逐試圖掌握的技術。
目前,人們對核聚變的應用還十分粗放,就好像手裡明明拿著一把ak47,可是在面對敵人過來的時候卻不知道怎麼使用,不是用ak47去擊傷敵人,而是直接扔出去想要用它砸傷敵人。
是不是有些滑稽?人們十分清楚聚變反應釋放的能量要遠遠超過裂變反應所釋放的,可正是因為它釋放的能量太過巨大,反而使我們不容易控制它。
所以聚變反應還只能作為一種單純的殺傷性武器存在,無法被有效的利用起來。
將核能用於民用發電,看起來似乎前景十分美好,但是受限於科學條件,人類目前掌握的核電技術基本還停留在重核裂變的模式,而作為原料的重核不僅儲量稀缺,還不可避免帶有放射性衰變的特性,所以裂變電站天然就帶有潛在的風險。
雖然一般情況下核電站不會出現放射性泄露的情況,但不怕一萬就萬一,假設碰到了類似強烈地震這樣的自然災害,放射性的泄露是無法逃避的困局。
2011年3月11日,日本發生芮氏9.0級地震並引發海嘯,位於福島縣的兩座裂變堆核電站反應堆發生故障,其中一座反應堆震後發生異常,導致了核蒸汽泄漏,輻射污染波及了周邊數十公里,疏散居民數萬人,造成了人類使用核能以來較為嚴重的事故。
而在上個世紀八十年代,人類對核電的利用遭受了最為嚴重的打擊——切爾諾貝利核電事故,共造成六萬平方公里受污染,三百多萬人遭輻射侵害。
這兩場嚴重事故歸根結底的原因,倒不是電站事故本身造成了怎樣的危害,而是讓人談虎色變的放射性污染!
與危險的裂變電站比起來,聚變反應堆雖然在技術難度上更加難以控制,但它的好處也是非常明顯的。
聚變電站使用的原料是氫的同位素氘和氚,這兩種同位素不僅儲量豐富,幾乎可以用取之不盡用之不竭來形容,而且聚變過程中即使發生泄露也不會對環境造成太大污染,同時由於聚變所需的苛刻條件,一旦反應堆發生故障,它不會像裂變那樣一發不可收拾,而是會自發停止運轉。
想來大家也已經清楚,核能作為一種新型的清潔能源,聚變反應又有著遠超裂變反應的優勢,不能被有效的利用起來,豈不是可惜了?
2003年中國加入了國際合作的iter聚變反應堆計劃,正式加快了聚變反應堆研究的步伐,這個iter反應堆原定於2027年點火,輸出功率400兆瓦,年運行時間為5,而中國還自行研製了cfter反應堆,輸出功率則控制在50到200兆瓦,年運行時間達50,定於2030年建成並投入實驗。
如今,因為周晨的突然介入,這個進度被大大的縮短。
反應堆的可控技術,很大程度上受了周晨那篇的指導,它將核能釋放的過程更加細化,給出了更加明晰的步驟,為人為進行中途的調控提供了可能性。
不過雖然有了全套的建造方案和原理圖,實際建造反應堆的時候卻依舊會遇到許許多多麻煩,這是因為理論與實踐中間還夾雜著能否進行實用化的問題。
這次中科院等離子體研究所和西南物理研究院特地給周晨寄來邀請函,很大程度上是因為他在反應堆的建造過程中,為工程的建設提供了許多解決方案。
其實這也很容易理解,哪怕手裡有著巨細無比的方案,工程人員在施工的時候還是會遇到許多意想不到的困難,這時候手裡握有全套解決方案的周晨,
第一百一十五章CFTER聚變反應堆