核聚變是現(xiàn)在世界很多國家,都夢寐以求的高新科技,我國近期有一個喜訊,我國科學家表示,中國距離核聚變發(fā)電還有6年左右的時間,而且國家已經(jīng)開始建設全球最大的脈沖驅(qū)動器,預計在2028年左右可以發(fā)電。
核聚變發(fā)電技術,將會比現(xiàn)有的核電站更加安全,因為有著輻射隱患的是核裂變技術,而真正的清潔能源是核聚變發(fā)電技術,那么我國真能在幾年時間就實現(xiàn)這個大的飛躍嗎?
公布這個消息的,是我國的工程物理研究院的院士,他認為目前需要攻克的難題主要是聚變點火太難了?,F(xiàn)在已經(jīng)掌握的方式有兩種,一種是磁約束等離子的方式,不僅需要長時間用磁場約束極端高溫的氘核和氚核聚變,難度非常大。
要么使用高頻脈沖輸出的燃料小球來進行點火,這種技術難度超高,需要高性能電容的驅(qū)動激光才能實現(xiàn),還有很多問題不能完美解決,點火的情況目前看也不夠穩(wěn)定。
我國科學家目前正在尋求更好的點火方式Z-FFR混合堆,能夠把兩種方式的優(yōu)點進行融合,又能解決掉現(xiàn)在的難題。這種專業(yè)上的問題,需要用論文才能解釋清楚,簡單來說就是,使用激光點火的核聚變,有個約束類型,改成脈沖強磁場。
通俗來理解就是把聚變的難度降低,磁約束需要像好幾幢摩天大廈那么大,最好能找到更有效的方式,比如次臨界反應堆,來降低聚變的難度和復雜度。
很多網(wǎng)友會感到疑惑,一個還沒最后完成的科研項目,就能篤定地說2028年可以發(fā)電嗎?我國專家和科學家們給出一定的解釋,現(xiàn)在完成聚變,需要功率為不小于60兆安電流的驅(qū)動器,還有一些專業(yè)的結(jié)構(gòu)要求,達到一定的技術參數(shù)才能實現(xiàn)。
而極強脈沖驅(qū)動器,我國已經(jīng)開始在建設當中,預計在2025年就能完成了,這個驅(qū)動器的功率能產(chǎn)生5000萬安培的電流,比美國實驗室的同類設備還要厲害,也將會為我國在2035年進行發(fā)電做好前期準備工作。
我國科學家正在緊鑼密鼓研究的Z-FFR混合堆,具有極高的安全性優(yōu)勢,制造成本很高,一個功率為百萬千瓦的反應堆,成本要30億美元,折合人民幣為210億左右。
那么核聚變的成本又高,技術又難,為什么科學家還樂此不疲呢?因為核聚變是真正造福人類的一種新型發(fā)電方式,不會出現(xiàn)安全隱患,而且工作效率非常可觀,但是這種技術的難度實在太大,導致很多國家的研發(fā)都遇到瓶頸。
這種聚變的完成需要很復雜的條件,還需要特殊高溫的環(huán)境來完成,現(xiàn)在科學家們使用的聚變材料是氘和基,如果沒有壓力條件,要超過億攝氏度的高溫來持續(xù)保持才能完成聚變,可想而知,這個特殊的高溫需要保持,而且還要解決用什么樣的約束能持續(xù)完成,科技難度是非常大的。
國外有科學家就是在這個環(huán)節(jié)實驗中屢屢出現(xiàn)事故,所以說攻克這個難題是成功突破聚變發(fā)電的關鍵。
我國的實驗取得階段性成果,進展順利的話,未來甚至可以為國際方面提供技術支持和樣本,我國的核聚變技術,已經(jīng)能夠以超過幾千萬度高溫,持續(xù)100秒以上。目前中國的聚變發(fā)電技術,已經(jīng)開始位列世界先進行列。
我國在建的全球最大脈沖驅(qū)動器,順利的話能實現(xiàn)2028年發(fā)電,到時中國將會在核能發(fā)電領域取得世界上最新的進展,而且作為少數(shù)擁有聚變技術的國家,將會給國家建設和國民生活提高,帶來不可忽視的重要推動作用。
現(xiàn)在的核電站使用裂變技術,存在巨大的安全隱患,而且會產(chǎn)生核廢料,在處理過程中容易造成污染,對環(huán)境和人類都會造成潛在傷害,一旦實現(xiàn)聚變發(fā)電,這些問題將會 迎刃而解,未來用電危機將會大大緩解,而且人類的能源危機也會得到很好的應對。
目前人類還需要解決很多問題,比如實現(xiàn)聚變的材料氫和氘,本身在海洋中存量是非常多的,但是如何提取,如何能源源不斷地實現(xiàn)量產(chǎn)供給,還是科學家們需要解決的技術問題。
一旦這些難題都攻克,我國的核聚變技術將會成為讓世人震驚和艷羨的新型高科技,而且還會給很多缺乏電力資源的國家,提供更有力的援助,到那時人類世界不會因為用電再感到為難,大量補充的電力資源,將會為人類帶來更多的能量,創(chuàng)造更多收益。