中國(guó)人造太陽(yáng)成功了咋辦?整個(gè)地表只有3.5公斤氚,還散布在全球
【 中國(guó)人造太陽(yáng)成功了咋辦?整個(gè)地表只有3.5公斤氚,還散布在全球】
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某網(wǎng)站發(fā)表評(píng)論稱,中國(guó)“人造太陽(yáng)”正助力“雙碳”目標(biāo)早日實(shí)現(xiàn),顯得有些操之過急了,畢竟人造太陽(yáng)還是比較遙遠(yuǎn)的事。目前認(rèn)為大約在2040年有可能會(huì)實(shí)現(xiàn),還有20年,普通人該做的實(shí)際是祈禱,這20年化石燃料的燃燒,千萬(wàn)不要把地球加熱到氣候崩潰,大家都玩完的地步。但該評(píng)論同時(shí)又聲稱,核聚變的原料氘和氚廣泛存在于海水之中,取之不盡用之不竭,這就和科學(xué)事實(shí)有點(diǎn)不符,容易誤導(dǎo)人了,所以不得不說一下。
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事實(shí)上氘在海水中確實(shí)廣泛存在,這點(diǎn)不假,全球海洋中大約有45萬(wàn)億噸的氘;但氚在海水中卻完全相反,幾乎不存在,因?yàn)樗遣环€(wěn)定的同位素,半衰期只有12.43年,每12年就會(huì)有一半轉(zhuǎn)變?yōu)楹?,不可能富集在地球上。如果真的廣泛存在于海水中,日本排放核廢水大概也沒人會(huì)說了,因?yàn)閺U水里最主要的放射物就是氚。
氚在地球上的來源主要是宇宙射線撞擊氘核產(chǎn)生,核電站也會(huì)產(chǎn)生一些,地球表面自然環(huán)境中任一時(shí)刻擁有的氚只有幾公斤,海水中并沒有取之不竭的氚,也取不出來。根據(jù)聯(lián)合國(guó)原子輻射影響問題科學(xué)委員會(huì)(UNSCEAR)的計(jì)算,1994年全球自然資源中氚存量約為1.3 x 10*18 Bq(相當(dāng)于3.5 kg)。
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而且即使你有某種我們所不知道的辦法,把這幾公斤氚都收集起來,也產(chǎn)生不了多大能量,既不能取之不盡,也不可能用之不竭。因?yàn)榧词故欠次镔|(zhì)湮滅,完全變成能量,幾公斤也就產(chǎn)生幾千到一萬(wàn)枚廣島原子彈爆炸的能量,離一個(gè)國(guó)家的能源需求還差得遠(yuǎn)呢。但現(xiàn)在研究的人造太陽(yáng)可控核聚變,又確實(shí)需要氘和氚的融合,這個(gè)問題又是怎么解決的呢?
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核聚變發(fā)電實(shí)際有多種方式,包括氘-氘、氘-氚、氘-氦、氦-氦等,但除了氘-氚外,其他都非常困難,再加上氦3在地球上儲(chǔ)量極少,而讓其他方式都變得極不可行,現(xiàn)有技術(shù)很難達(dá)到,所以目前主要研究的就是如何讓氘、氚融合來發(fā)電。有人說,你前面已經(jīng)說了地球上沒什么氚,那怎么辦呢?中國(guó)人造太陽(yáng)即使成功,沒有氚也難做無(wú)米之炊啊。
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這可難不住科學(xué)家,由于氘-氚融合會(huì)產(chǎn)生中子,我們可以在反應(yīng)區(qū)周圍包裹一層鋰6來對(duì)氚增殖,產(chǎn)生更多的氚,因?yàn)橹凶愚Z擊鋰6后,可以形成氚和氦,從而提供源源不斷的氚,參與到反應(yīng)中去。所以人造太陽(yáng)的原料氘可以來自海水,取之不盡,用之不竭,但氚卻需要通過中子轟擊鋰6來取得,而地球上鋰的儲(chǔ)量大概可供未來使用幾千年,雖然不存在多大問題,但用之不竭可能還是值得商榷的。
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其實(shí)人類發(fā)展最大的問題還不完全是能源,而是人口增加導(dǎo)致的地球環(huán)境惡化,看看地球現(xiàn)在75億人已經(jīng)變成什么樣子了,到處都是鋼筋水泥的叢林,到處都千瘡百孔。未來人口越來越多,地球自然環(huán)境越來越少,這才是最可怕的,很難想象地球上大型動(dòng)物全部滅絕,只剩人類和人類豢養(yǎng)的牲畜、家禽、寵物會(huì)是怎樣的災(zāi)難。
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