微知科普|聚变核能如何制造?有哪些方面的优势?对可持续发展有何影响?


聚变核能相较于化学能、裂变核能等其他能源有着得天独厚的优势 。
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资源丰富燃料足核聚变能利用的燃料是氘和氚 , 其中氘在海水中大量存在 。 海水中大约每6500个氢原子就有一个氘原子 , 如此算来 , 氘的总量大约为45万亿吨 。 按全世界消耗的能量计算 , 海水中氘的聚变能可用上几百亿年 。
氚可以由锂制造 , 锂-6吸收一个热中子后 , 可以变成氚 。 地球上锂的储量虽然比氘少得多 , 但也有2000多亿吨 , 用它来制造氚 , 足够人类使用3000万年 。 由此可见 , 核聚变能几乎是一种取之不尽 , 用之不竭的新能源 。
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清洁干净无污染实际上 , 核反应堆真正燃烧的东西很少 。 一般核能的功率密度是化学能的百万倍 , 现有核燃料能够燃烧的不到1% , 剩余99%多为乏燃料 , 由于这些核废料具有高放射性 , 又不能用物理、化学和生物方法消除 , 只能靠放射性核素自身的衰变 , 但其半衰期长达数千年、数万年甚至几十万年 。
可见 , 核废料的处理也是当今世界的一大难题 。 而核聚变不会产生温室气体和核废料 , 不用担心对环境的影响 。
安全可靠能量大 燃烧的等离子体一旦形成 , 任何运行故障都能使等離子体迅速冷却 , 从而使聚变反应在短时间内自动停止 , 这意味着核聚变反应堆本身具有内在安全性 。
另外 , 聚变产生的能量比裂变产生的能量大得多 。 1千克氘全部聚变释放的能量是1千克铀-235裂变释放能量的4倍 。
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虽然目前核聚变还没有完全实现持续可控 , 但我们相信 , 在不久的将来 , 通过科学家们的不懈努力 , 一定能够实现聚变核能的和平利用 , 开始造福人类 。
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