如松:核聚变是什么玩意?我们正站在新时代的起点上!

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人类的历史是什么?本质就是一部追求能源生产和利用方式的历史。

过去,我们一直在依靠草木收集的太阳能为生。

最初,树木的果实是人类食物的主要来源,此后人类学会了使用火,利用能源的方式得到了提升,可以充分地利用植物所吸收的太阳能源为自己服务,这些最原始的能源利用方式维持了人类的生存与发展。

到游牧时代,人类主要依靠放牧为生,放牧的过程是将草木中储藏的太阳能收集并转化为蛋白质的过程,这依旧是利用太阳能的过程。

然后人类又学会了种植,这让人类开始定居下来,而种植的过程就是通过特定的植物收集太阳能的过程,这就是我们熟知的农耕社会。

到了现代,人类开始学会使用煤炭、石油和天然气,由于这些化石能源所提供的能量密度远远超过草木,这让人类进入了工业社会,也彻底改变了我们的生活方式。煤炭、石油以及天然气的形成也都是动植物(微生物)收集太阳能的结果。

今天人们熟知的新能源,是人类利用更直接的方式收集并使用太阳能的过程,太阳能发电是如此,风力发电也是如此。

所以,太阳是人类的根本依靠,是生存之源。

但上述利用能源的方式都有一个思维定式,那就是被动收集并利用太阳能,无论果实、草木、谷物、肉食、煤炭、石油、天然气等初级能源都是太阳能的衍生状态,本质是靠天吃饭。

难道人类就不能模仿太阳来主动生产能源吗?能,这就是核聚变,是过去百年中科学家的追求。

如松:核聚变是什么玩意?我们正站在新时代的起点上!

今天,所有人都已经知道核裂变,这是指由较重的原子,比如铀,分裂成较轻原子的一种核反应,在这个裂变的过程中可以释放出巨大的能量,这就是原子弹和核电厂的原理。而核聚变反应则相反,是指将两个较轻的核结合成一个较重的核和一个极轻的核(或粒子)的一种核反应,这是氢弹的原理。在核聚变过程中,物质并没有守恒,因为有一部分聚变原子核的物质被转化为光子(能量)。

太阳通过核聚变把氢原子聚变成氦原子,两个较轻的核在融合过程中产生了质量耗损从而释放出巨大的能量,它所遵循的就是爱因斯坦发明的著名质能公式E=mc²,E表示能量,m代表质量,而c则表示光速,从这个公式可见,很少的质量就可以转化为巨大的能量,源于它们之间的倍数是c²,而c=299792458m/s。
在太阳的核心,时刻都在以每秒钟6.2亿吨氢的速度进行着核聚变,时刻都在释放着巨大的能量,成为人、动植物的生存之源。

1920年,亚瑟艾丁顿就提出氢氦聚变可能是太阳等恒星能量的主要来源。马克奥利芬特于1932年完成了氢同位素的实验室聚变。1940年代初,作为曼哈顿计划的一部分开始研究用于军事目的的核聚变。1951年,在核试验完成了核聚变。1952年11月1日,在常青藤麦克在氢弹试验中首次进行了大规模核聚变。

1954年,美国的第一颗实用型氢弹在比基尼岛试验成功。

1945年7月16日,美国研制的历史上首枚原子弹在阿拉莫戈多沙漠上爆炸。仅仅三年之后的1948年9月3日,利用核裂变原理的首座核反应堆就在美国田纳西州橡树岭的X-10石墨反应堆发电,这意味着核裂变开始为人类的生活服务。核裂变所产生的核废料会给地球带来严重的污染,而核聚变则完全没有污染,所以1954年美国第一颗氢弹试验成功之后,人们立即着手研究用于民用目的的受控核聚变,目的是为人类社会提供终极的、洁净的能源,但这一等却足足等了近七十年。

2022年12月12日(周日)传来了喜讯,英国《金融时报》报道说,位于美国加州的劳伦斯利弗莫尔国家实验室(LLNL)的科学家们已经从一个实验性核聚变反应堆中实现了“净能量增益”,这代表首次成功地在核聚变反应中产生的能量(与太阳提供能量的方式相同)多于该过程中消耗的能量,即开始通过核聚变反应生产能源。

美国能源部为此即将召开新闻发布会。

这意味着人类不再只是被动地接受太阳能,开始使用太阳产生能源的方式主动制造能源。就像煤炭和石油等化石能源的利用彻底改变了世界、将人类带入工业社会一样,通过核聚变生产能源的突破会彻底改变世界的游戏规则,会再次改变我们的生活方式,会将我们带入又一个新时代。

我们已经站在新时代的起点上。

 
RS
  • 本文由 RS 发表于 2022年12月13日04:30:10
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评论  2  访客  2
    • 村女
      村女 9

      为了打压油价什么都做得出来

      • 核聚变美元
        核聚变美元 9

        这一篇否定了上一篇的分析了。石油美元算什么,可以搞个核聚变美元,海马斯美元,星链美元,美元的真正内涵不是有形的物,而是那个可以创造无限新奇玩意的无形之物。

      匿名

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      匿名网友
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