一天内公布三大世界顶级科研项目,可控核聚变
12月4日,我国在一天内最近就公布了三项具有世界级最前沿科学的工程项目:“嫦娥五号”去月球标本返回、“九章”量子计算机样机、“环流器二号”核聚变装置(托克马克)首次放电,这三大项目均为第四次工业革命的重要组成部分,我国能否在本世纪下半叶实现伟大复兴就靠他们了!
在这三大项目当中,“嫦娥五号”和“环流器二号”可控核聚变装置,是有着非常紧密联系的。
有看官会问:可控核聚变是什么,为啥用它发电?所谓可控核聚变最直接的产物就是氢弹,它是以氢的同位素氘和氚为核爆炸燃料,先由原子弹做“核引信”(核扳机)爆炸之后产生的接近5000万摄氏度的高温点燃氘和氚后,形成更大的热核反应…也就是用核裂变轰击核材料形成核聚变。
我国第一枚氢弹爆炸时的情景,左上角为太阳,极强烈的核爆炸光芒把太阳都给遮蔽了!
由于核聚变反应所产生的能量极大,在氢弹理论和氢弹研制成功之后,科学界就开始核聚变利用的问题,就像原子弹爆炸之后,利用裂变理论衍生出来了核电站,但在核聚变应用上遇到了极大的技术难题。
首先,核聚变会产生高度一亿摄氏度的高温,这样高的温度没有任何材料可以承受,没有可承受高温的材料也就没法制造出来设备,这也说明核聚变目前控制不到材料可承受的温度,比如说:降到1000℃,但目前在可控核聚变的研究上有了一些进展,估计50年后会初步掌握。
可控核聚变技术攻关的同时,核聚变材料的可靠和稳定供应也是让人头痛的问题。
氘和氚是核聚变最基础的材料,但它们是氢的同位素提取它们非常困难,并且氚是带有放射性的,提取困难还有危险性,不适宜作为安全清洁廉价的可控核聚变发电装置使用。
从目前来看,可控核聚变最好的材料是氦3,它是氦气的同位素,它没有放射性使用上要比氚安全,很遗憾的是地球上氦3的储量也极少,月球上反而多得很,根据测算有120万吨之巨,一种气体达到这个规模确实惊人,更为诱人的是我国这样的世界第一工业国如果电力绝大部分都来自于可控核聚变,一年只需8吨的氦3就足够用了,全世界为100吨,月球的储量可以用一万年,理论上来说可以一劳永逸的解决地球能源需求量的问题!而且将来应用的结果就是工农业生产“零电价”,有了可控核聚变能量储存器的交通工具理论上来说在太阳系内想去哪就去哪。
也正是因为月球上的氦3资源的丰富,科技强大的国家都把探月当成一项国家级工程,目的就是将自己的探月器发射上去,找到月球上氦3储量最厚的岩层(这也就是为啥美国想得到“嫦娥五号"月球标本的原因),便于将来自己去开发,但到目前只有三个国家具备将月球探测器发射到月球表面。
月球土特产转移至返回器内,估计明天就要返回到“四子王旗”着陆场。
对于月球氦3的实际利用估计还会有至少100年的时间,但是前期工作探月和可控核聚变的研究必须在50年内拿出初步成果,因为地球上的化石能源越来越少,使用量也越来越多,石油和煤炭枯竭了咋办?就必须加大力度对这两项工程的研究和应用,而研究这两项工程需要举国不断的投入,稍稍有一点其他因素的影响就会退步俄罗斯和美国都这样,而且资本的急攻进了也迫使这种长期研究坚持不下来。
总之,这两大工程关乎今后100年的发展,谁能领引这两项工程就能站在世界之巅。
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