用核聚变拯救人类能源危机，中国是希望之光吗( 二 )
▲苏联的第一个托卡马克——T-1 。但那是在冷战时期 ， 西方世界主导的核聚变研究 ， 没有人瞧得上苏联的研究成果 ， 因此很长时间没人相信 。 但苏联不管 ， 一直继续着自己的研究 。随着研究的不断深入 ， 苏联的成果一个接一个 ， 托卡马克装置不断更新换代 ， 而英美等国的各种尝试还是不见起色 。1968年 ， 在冷战最激烈的时期 ， 憋不住的英国科学家们被允许参观苏联的库尔恰托夫原子能研究所 。 经过漫长的安装和实验过程 ， 该团队最终在1969年8月宣布：苏联人的研究方向是正确的 。英美被狠狠地打了脸 ， 这一宣布也在西方国家引起轰动 。
▲赫鲁晓夫还曾前往英国参观他们的核聚变设施 。看到这 ， 有人也许会有疑问 ， 既然是冷战最激烈的时期 ， 苏联为什么会分享自己的研究成果给英国？其实不是分享给英国 ， 而是分享给全世界 。这首先得从人类现在所用的能源说起 。 我们经常会听到能源危机四个字 ， 但大家可能不清楚能源危机到底有多严重 。
我们现在所使用的能源大部分都是化石能源 ， 包括煤、石油以及天然气等 ， 这些能源都面临着很大的问题 。首先就是它们是非常有限的 。 人们印象中煤应该是很多的 ， 中国绝大部分的电力都是烧煤的火力发电 ， 但是根据估算 ， 目前煤炭的储量大概还能再供人类使用200年 。 石油就更惨了 ， 只能使用几十年 。即使到现在 ， 人类主要的能源来源还是化石燃料 。 人类必须为自己的未来想一条后路 ， 不能干等着化石燃料用尽那一天的到来 。
化石燃料还导致了很严重的污染 ， 比如这些年在中国很严重的雾霾 ， 很大程度上就是因为烧煤导致的 。 于是人们开发出了各种清洁能源 ， 比如风能、太阳能、潮汐能等 ， 然而清洁能源也面临自己的问题——造价比较高、发电量有限 。核电站呢？核电站使用的核裂变技术 ， 所用的燃料也是化石燃料——铀 ， 这也是一种有限能源 ， 开采几十年也会开采完 。而且核电站还面临泄露的问题 。 切尔诺贝利核电站、日本福岛核电站都发生过核泄漏 ， 而且都很严重 ， 一旦泄露对人类产生的影响不可估量 。 如果成为恐怖分子袭击的目标 ， 后果更是不敢想象 。
▲福岛核电站事故 。另外核电站产生的的核废料也很难处理 ， 因为废料是有放射性的 ， 可以放射几百年几千年 ， 甚至是上百万年 。对比之下 ， 核聚变的优势就体现出来了 ， 简直堪称完美 。首先 ， 核聚变的效率更高 。 核裂变的效率就已经非常高了 ， 1克的铀235裂变出的能量大概相当于1.8吨的汽油 。 而用1克的氢或者氢的同位素氘和氚进行聚变的话 ， 可以释放出的能量相当于8吨汽油 。核聚变的第二个好处就是它的原料非常丰富 。 核聚变用的燃料主要是氘和氚 ， 这两种元素海水里面多的是 ， 一升海水里面产生的氘和氚 ， 核聚变产生的能量相当于300升汽油 。
这就是真正意义上的“水变油”了 。 假如我们把整个大海里所有的氢的同位素都拿过来聚变的话 ， 这个能量大概相当于世界石油储量的1000亿倍 ， 可以供人类使用几百亿年 ， 用到太阳爆炸也用不完 。核聚变还有一个好处就是安全、清洁 。 由于核聚变的反应条件十分苛刻 ， 必须高温高压高密度 ， 一旦发生泄漏 ， 也不必害怕 ， 因为只要一停机 ， 聚变反应就停止了 ， 而且氘和氚的放射性 ， 但是它的放射性半衰期是12年 ， 也就是说经过几十年之后基本上就没有放射性了 。高效 ， 安全 ， 无污染 ， 且取之不尽用之不竭 ， 这就是人类解决能源问题的终极方案 ， 所以很多国家都趋之若鹜 。然而 ， 核聚变研究所面临的困难 ， 以及巨大的资金投入都不是一个国家所能解决的 ， 这需要全人类的努力 。 各国都心知肚明 ， 因此自然而然就走上了的团结的道路 。在1985年日内瓦首脑会议上 ， 里根和戈尔巴乔夫联合倡议建立一个核聚变研究的国际组织 ， 于是 ， “国际热核聚变实验堆”项目于1988年正式启动 。 当时仅有四个国家和联盟参与 ， 分别是美国、苏联、欧共体和日本 。
▲两个死对头坐在一起谈笑风生 ， 商讨人类未来理想很崇高 ， 但真正实行起来大家却有各自的算盘 。美国想得是 ， 在这上面烧这么多钱 ， 势必会影响到国内的核聚变研究 ， 而且国会要照顾到石油集团的利益 ， 不会轻易拨款支持新能源 。 俄罗斯自苏联解体后 ， 经济出现问题 ， 靠卖石油续命 ， 对合作计划也不是很上心 。 而日本被90年代的股市、房市泡沫打垮 ， 也没多少钱去支持研究 。只剩下欧盟一家还在坚持 ， 所以进展一直很缓慢 。即便如此 ， 中国工程院院士 ， 也是我国核聚变研究的领头人李建刚曾说过 ， “核聚变研究可能是全世界科学家合作最好的一件事 。 ”从这句话你就能理解为何冷战都阻挡不了人类在核聚变研究上的合作了 。那么中国的核聚变研究呢？3兔子的崛起当时的中国经济、技术十分落后 ， 因此也没人愿意带我们玩 。 但我国的托卡马克研究开始的时间也不晚 。当世界的可控核聚变研究如火如荼时 ， 中国“人造太阳”的建设也没有掉队 。早在1955年 ， 钱三强和刚留美归来的李正武等科学家便提议开展中国的“可控热核反应”研究 ， 这与国际社会关注核聚变几乎同步 。1965年 ， 根据国家“三线”建设统一规划 ， 在四川省乐山市郊区 ， 建立了当时中国最大的核聚变研究基地——西南物理研究所 ， 这也是中核集团核工业西南物理研究院的前身 。而中国核聚变研究史上的重要里程碑 ， 当属1984年中国环流器一号（HL－1）的建成 。 这是中国核聚变领域的第一座大科学装置 ， 它为中国自主设计、建造、运行“人造太阳”培养了大批人才 ， 积累了丰富经验 。
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