自工業(yè)文明以來(lái)，人類一直為了能源奔波，從早期的鯨油到石油再到多種能源的開發(fā)，助力人類走過(guò)了漫長(zhǎng)的歷史。

海上開采石油

新時(shí)代下，核聚變成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)，核聚變有多誘惑人？科學(xué)家表示：0.6噸核聚變燃料，相當(dāng)于200萬(wàn)噸優(yōu)質(zhì)煤，心動(dòng)了沒(méi)？

未來(lái)能源核聚變

對(duì)于可控核聚變，大家可能比較陌生，不過(guò)對(duì)于“人造太陽(yáng)”，相信大家都有所了解，不管是科幻片還是現(xiàn)實(shí)當(dāng)中，“人造太陽(yáng)”都能為人類提供源源不斷的光和熱。

“人造太陽(yáng)”就是可控核聚變的別稱，它的運(yùn)作原理與太陽(yáng)相同，屬于兩個(gè)較輕的原子結(jié)合為一個(gè)較重原子的過(guò)程。

人造太陽(yáng)技術(shù)暢想

整個(gè)過(guò)程會(huì)釋放出大量的能量，其中0.6噸的核聚變?cè)牧暇湍軌虍a(chǎn)生100萬(wàn)千瓦的電量。

要產(chǎn)生相同的電量，需要燒200多萬(wàn)噸優(yōu)質(zhì)煤或者是30噸核燃料進(jìn)行裂變。

太陽(yáng)就是依靠著氫的核聚變，發(fā)光發(fā)熱了50多億年，并且在未來(lái)的50多億年的時(shí)間內(nèi)，它都將繼續(xù)進(jìn)行著自己最本質(zhì)的“工作”。

從這里不難看出，人類掌握氫元素的核聚變之后，在能源方面，將會(huì)是怎樣的一幅光明前景。

在未來(lái)的航天領(lǐng)域當(dāng)中，以核聚變提供能源是一個(gè)重點(diǎn)關(guān)注的領(lǐng)域，畢竟，如今限制人類走出太陽(yáng)系的并不是速度，而是沒(méi)有持續(xù)供給的能源。

飛越宇宙暢想

畢竟，人類不可能帶著幾千萬(wàn)噸煤炭或者是幾百萬(wàn)噸和燃料進(jìn)行星際穿越。

而且核聚變的原材料在地球當(dāng)中的含量也相當(dāng)?shù)呢S富，目前實(shí)現(xiàn)核聚變最為有效的同位元素為氫。

氫元素雖然在大氣中的含量并不高，但是人們可以在水中提取出氫，這就意味著整個(gè)汪洋大海都是人類的核聚變?cè)牧稀?/p>

如果這項(xiàng)研究能夠落實(shí)，人類在萬(wàn)年的時(shí)間內(nèi)，不會(huì)再為能源發(fā)愁，屆時(shí)人類就有更多的經(jīng)歷去探索宇宙的奧秘。

未來(lái)，可控的核聚變還有可能用于商業(yè)當(dāng)中，曾經(jīng)有一個(gè)假新聞稱，我國(guó)已經(jīng)出現(xiàn)了第一批可控核聚變用于商業(yè)。

核聚變反應(yīng)堆

從中不難看出研究可控核聚變技術(shù)是人心所向。

具體來(lái)講，如此炙手可熱的一種新型能源，它究竟有什么優(yōu)勢(shì)呢？

豐富的含量

氫元素的含量遠(yuǎn)比人們想象的要多得多，根據(jù)科學(xué)家推算，每升水當(dāng)中就含有0.03克的氘（氫元素核聚變?cè)牧希?/p>

這0.03克的氘釋放出的能量與300升汽油燃燒之后釋放的能量比肩，以此推算，光是海水當(dāng)中蘊(yùn)含的氘就有45萬(wàn)億噸的氘。

如果加上其他水資源，以及特殊礦物質(zhì)當(dāng)中蘊(yùn)含的氫元素，人類氘的儲(chǔ)存量可能在60萬(wàn)億噸左右。

這就意味著，人類將告別夜以繼日地鏟煤時(shí)代，走向輕快能源的道路。

核聚變?cè)?/p>

而且氫元素在宇宙當(dāng)中的儲(chǔ)存量占據(jù)到了第一位，太陽(yáng)系當(dāng)中著名的氣體星球木星，當(dāng)中的氫氣含量就達(dá)到了驚人的89％.

要知道木星的體積是地球的1136倍，這89％氫氣的含量究竟含有多少氫元素，人類難以想象。

相信，人類總有一天能夠采集到木星上的氫氣，來(lái)供給地球使用。

木星

其實(shí)，就算是不用考慮宇宙當(dāng)中氫元素的儲(chǔ)存量，地球上蘊(yùn)含的氘，也能供給人類使用百億年的時(shí)間。

干凈安全

從歷史看來(lái)，一次次核事件泄露帶給人類的災(zāi)難，都讓人們“聞核變色”。

人們不免將核能源與破壞聯(lián)系在一起，核能源就像是一把利刃雙刃劍，利己害己并存。

核能反應(yīng)CG

但是核聚變的過(guò)程則不同，它不會(huì)像核裂變一般，產(chǎn)生放射性物質(zhì)，所以是干凈的。

核聚變的產(chǎn)物為氦，氦元素氣體常在20世紀(jì)初被人們運(yùn)用于填充熱氣球和飛行艦艇，在地球的空氣當(dāng)中，也含有氦元素。

氦本身無(wú)色無(wú)味，不會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生任何危害，相反氦還可以運(yùn)用于航天事業(yè)當(dāng)中，是重要的冷卻材。

火箭升空

在核聚變的過(guò)程當(dāng)中，需要相當(dāng)高的溫度來(lái)維持，一旦出現(xiàn)有溫度下降，達(dá)不到原子之間聚變的條件，就會(huì)自動(dòng)停止聚變。

終止之后的核聚變堆處于臨界點(diǎn)之下（核爆炸需要到達(dá)臨界點(diǎn)之上），并不會(huì)發(fā)生核事故。

所以，核聚變的過(guò)程安全系數(shù)相當(dāng)高，不會(huì)出現(xiàn)歷史上的“切爾諾貝利”事件。

切爾諾貝利遺址

如此優(yōu)秀的能源，人類又是通過(guò)何種方法利用起來(lái)的呢？

磁場(chǎng)裝置

人類通過(guò)制造出一個(gè)強(qiáng)大磁場(chǎng)，將氫元素當(dāng)中的等離子體擠壓在一個(gè)很小的范圍內(nèi)，促使兩個(gè)原子結(jié)合在一起。

人們將其稱作“托卡馬克”磁場(chǎng)，這個(gè)磁場(chǎng)需要強(qiáng)大的電力刺激進(jìn)行工作，而且造價(jià)不菲。

目前人類制造出一個(gè)符合運(yùn)行條件的“托卡馬克”磁場(chǎng)的資金預(yù)算，在幾千億美元左右。

我國(guó)的世界級(jí)工程——三峽水電站的造價(jià)成本也才2000多億人民幣，我國(guó)為了拿出2000多億人民幣的預(yù)算，都是經(jīng)過(guò)了嚴(yán)格的商討，很長(zhǎng)時(shí)間才落實(shí)下來(lái)。

三峽水電站

建造“托卡馬克”核聚變磁場(chǎng)，相當(dāng)于是要幾萬(wàn)億人民幣，這就需要從長(zhǎng)計(jì)議。

不過(guò)這“托卡馬克”核聚變磁場(chǎng)不是誰(shuí)都能建造的，目前世界上擁有建造技術(shù)的國(guó)家少之又少。

如何在國(guó)家正常發(fā)展的情況下，拿出這筆預(yù)算成為一個(gè)難題。而且一旦失敗，結(jié)果將會(huì)是無(wú)法承受的。

當(dāng)然，還有一種方法不必花費(fèi)如此高的預(yù)算。

核聚變反應(yīng)堆

慣性約束核聚變

這種方法非常簡(jiǎn)單，只需要將氫的兩個(gè)同位元素放在一個(gè)小球當(dāng)中，在球面均勻地射入激光

小球因?yàn)榉醋饔昧Γ瑑?nèi)層向內(nèi)擠壓，就像是高壓鍋的原理一般在內(nèi)產(chǎn)生高壓環(huán)境，并且隨著溫度的升高，氫的同位元素就會(huì)發(fā)生爆炸，并釋放大量能量。

根據(jù)專家估算，促使氫的同位元素發(fā)生爆炸的溫度需要達(dá)到幾十億度，不用擔(dān)心爆炸帶來(lái)的危害，因?yàn)檎麄€(gè)爆炸的過(guò)程只有一萬(wàn)億分之一秒。

核聚變?cè)?/p>

如此持續(xù)爆炸四次，其產(chǎn)生的能量相當(dāng)于一個(gè)百萬(wàn)千瓦級(jí)別的發(fā)電站。

但是，問(wèn)題也隨之而來(lái)，以人類目前的激光技術(shù)來(lái)看，能夠促使小球內(nèi)發(fā)生爆炸的技術(shù)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不達(dá)標(biāo)，相差了幾十倍。

而且在當(dāng)中的變量也是人類無(wú)法控制的，林林總總的因素加在一起，這個(gè)看似簡(jiǎn)單的聚變方式，實(shí)則更難實(shí)現(xiàn)。

一方面是高成本的投資，一方面是超越人類如今的技術(shù)條件。

實(shí)現(xiàn)可控核聚變是人類長(zhǎng)久以來(lái)的夢(mèng)想

兩座大山壓在人類核聚變探索道路上，即便是理論已經(jīng)比價(jià)成熟，但仍舊讓這項(xiàng)工程難以真正實(shí)現(xiàn)。

不過(guò)，人類的智慧是無(wú)窮的，既然這兩條路目前走不通，那就創(chuàng)造出新的道路來(lái)。

冷核聚變

冷核聚變出現(xiàn)的原因，是人們發(fā)現(xiàn)了氘在一定頻率的震動(dòng)下，產(chǎn)生出了許多微小氣泡，這些氣泡當(dāng)中驚現(xiàn)了核聚變。

這項(xiàng)技術(shù)仍舊處于理論階段，科學(xué)家們還在探索當(dāng)中。

甚至有人想?yún)⒄针娪啊妒ソ?jīng)》當(dāng)中的那樣，重現(xiàn)電影當(dāng)中的核聚變，有創(chuàng)新的想法是好的，但是電影情節(jié)已經(jīng)被證實(shí)了是偽科學(xué)。

所以，人類在核聚變探索的道路上還有很長(zhǎng)的一條路要走，關(guān)鍵在于怎么走。

隨著地球不可再生資源的枯竭，核聚變肯定是未來(lái)能源的主流方向，它帶給人類的收益遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)當(dāng)今的所有能源。

不論是風(fēng)能、水能、還是光能，都要看“老天爺”的臉色，核聚變則是真正能夠?qū)崿F(xiàn)人類的自給自足。

核電站

相信未來(lái)的某一天，人類能夠駕駛核聚變?yōu)樵系娘w船，前往宇宙的深處。