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随着石油、煤炭等化石能源的日益枯竭,能源危机和能源污染步步逼近,获取新型能源已经变得十分迫切。虽然风能、水能、太阳能等不断地被开发利用,但很难想象,它们能够完全替代传统能源。 1939年,美国科学家证实,一个氘原子核和一个氚原子核通过碰撞结合成一个氦原子核,可以释放出一个中子和17.6兆电子伏特的能量。该发现揭示了已经持续“燃烧”了50亿年的太阳的巨大能量来自氢的同住素氘和氚的核聚变反应的奥秘。 模拟太阳,利用热核聚变为人类提供源源不断的安全而又清洁的能源,成为了人类的新梦想。面对这个梦想在理论研究和实验技术上遇到的一个又一个难以逾越的障碍,原本独立进行研究和实验的欧盟、美国、俄罗斯、日本、韩国、中国和印度7个成员合作协定了“国际热核反应实验堆计划”,合力为人类的生存和发展打造“人造太阳”。 太阳巨大的能量来自核聚变反应。在太阳的中心,温度高达2000万摄氏度,气压达3000多亿个大气压,在这样的高温高压条件下,核聚变释放出大量能量。“人造太阳”将模拟这一过程,在建成的一个巨大的核聚变反应装置的真空室内加入少量氢的同位素氘,像变压器似的使其产生等离子体,然后提高密度和温度,使其发生聚变反应,产生巨大的能量。 作为核聚变反应的必要燃料,氘在自然界中几乎“取之不尽”,它可以从空气中提取,也可以从海水中提取。地球上仅在海水中就含有45万亿吨氘,而每1升海水中含30毫克氘,30毫克氘聚变产生的能量,相当于300升汽油。采集氘进行聚变反应,产生的能源足够人类使用100亿年。
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