容器內(nèi)裝著實(shí)驗(yàn)用的燃料
實(shí)驗(yàn)裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)
有望帶來人類能源革命
目前的核電廠和核武器都是采用核裂變的方式來獲得能量。然而，由于這種獲得能量的方式采用的是對(duì)人體和環(huán)境造成極大破壞的放射性物質(zhì)，核武器已被國際社會(huì)禁用，核裂變電廠也將漸漸退出能源舞臺(tái)，最終登上能源舞臺(tái)的就是核聚變，能源革命可能到此為止，以后人類將因?yàn)楹司圩儼l(fā)電的成功而不再受能源匱乏的困擾。核聚變反應(yīng)堆又稱為“人造小太陽”，因?yàn)樘柡推渌阈潜旧砭褪且粋€(gè)巨大的核聚變反應(yīng)堆，它們內(nèi)部有大量氫的同位素氘(又叫重氫)和氚(又叫超重氫)。在太陽高溫高壓的環(huán)境下，這些氘原子和氚原子不停地撞擊而進(jìn)行聚變反應(yīng)，因此產(chǎn)生了照亮整個(gè)太陽系的巨大熱量。
科學(xué)家要想讓氘原子和氚原子在特殊的位置發(fā)生碰撞并且發(fā)生聚變，需要1億攝氏度以上的極高溫環(huán)境。用核聚變?cè)碓斐鰜淼臍鋸椌褪强肯缺l(fā)一顆核裂變?cè)訌椂a(chǎn)生的高熱，來觸發(fā)核聚變起燃器，使氫彈得以爆炸。但是，用原子彈引發(fā)核聚變只能引發(fā)氫彈爆炸，卻不適用于核聚變發(fā)電，因?yàn)殡姀S不需要一次驚人的爆炸，而需要緩緩釋放出來的電能，也就是需要“可控核聚變”。多少年來，可控核聚變反應(yīng)的夢(mèng)想一直被許多科學(xué)家認(rèn)為不可能實(shí)現(xiàn)。但是，科學(xué)家們最近進(jìn)行的一些實(shí)驗(yàn)表明，處理如此高溫的物質(zhì)雖然十分困難，但也并非不可能。激光技術(shù)的發(fā)展，使可控核聚變的“點(diǎn)火”難題有了解決的可能。目前，世界上最大激光輸出功率達(dá)100萬億瓦，足以“點(diǎn)燃”核聚變。除激光外，利用超高溫微波加熱法，也可達(dá)到“點(diǎn)火”的溫度。
在最初的研究中，加熱和容納等離子體所需的能量超過了核聚變反應(yīng)所產(chǎn)生的能量。也就是說投入大于產(chǎn)出，因此有科學(xué)家稱“核聚變反應(yīng)器是核物理學(xué)家的一個(gè)價(jià)格昂貴的玩具”。由此，1997年美國停止了核聚變反應(yīng)的研究。然而沒過多久，英國的歐洲聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室和日本的JT-60核聚變反應(yīng)器都成功地使核聚變產(chǎn)生的能量大于它消耗的能量。日本研究核聚變反應(yīng)甚至能達(dá)到5.2億度的高溫，每分鐘產(chǎn)生的能量比消耗的能量高出25%。這項(xiàng)研究進(jìn)展打消了一些國家政府的疑慮，進(jìn)而重新投入資金研究核聚變反應(yīng)。(劉妍)
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