有没有用不完的能源
在日常生活和生产中所用的燃料,绝大部分是依靠矿物燃料,如石油、煤和天然气等。地球上的矿物燃料资源不能说是贫乏的,但是将来总有那么一天,这些燃料都用完了该怎么办呢?也许你会说,除了矿物燃料以外,还有水力、风力、太阳能、潮汐能等可利用啦。可是它们的利用,目前还都受到一定的科学技术和自然条件的限制。
本世纪人类在科学技术上取得了一个重大的成就——原子能的和平利用。因为某些重元素(如铀或钍等)的原子核在裂变时,能释放出巨大的能量,1公斤铀235所含的能量,相当于2500~3000吨的优质煤或2000吨石油燃烧时所释放的能量。虽然铀和钍的能量很大,如果全世界所有的动力装置都采用铀和钍来作燃料,按照目前动力发展的速度来计算,大约可用几百年,因此利用重元素的核裂变来取得能量,也不是取之不尽,用之不竭的。
就目前情况看来,最有希望的能源是轻元素的核聚变反应。自然界中最轻的元素是氢,氢有两个同位素——氘和氚,人们可以从海水中提取到氘。氢、氘和氚都是轻元素。人们经过研究,知道轻元素的原子核相互碰撞时,一个核渗入另一个核中,就会发生聚变反应,而放出巨大的能量。氘是氢的同位素,即重氢,氧化氘就是重水。一克氘核聚变成氦核时,将产生10万千瓦,小时的能量。每一吨水中约含有140克重水,如果折合成石油,一桶水中所含的重水能量相当于400桶优质石油。地球上的海水有137万万亿吨,在世界海洋中,拥有20万亿吨的氘。如果我们把海水中所有的氘的能量通过聚变反应都释放出来,那么,它们所产生的能量足以提供比目前世界上每年耗量大一千倍的能量达数亿年之久。所以,光是利用核燃料氘的聚变反应,就可以提供我们几乎是无穷尽的能源。因此我们可以说,用轻元素的原子核的聚变反应,是人类取之不尽、用之不竭的新能源,但是聚变热核反应这一技术,还没有达到实验室试验成功的阶段,还有待我们去研究哩!
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目前,世界各国的科学家正通过磁约束法、激光核聚变法以及粒子束核聚变法这三种途径来实现核聚变。各国科学家预测,八十年代将实现受控热核聚变的原理性的验证,到2000年就有可能推广应用。