Question

二十一世紀(jì)主要能源核聚變能

　　已故中科院院士、著名核物理學(xué)家王淦昌在“21世紀(jì)主要能源展望”的報(bào)告中說(shuō)，目前化石燃料在能源消耗中的比重仍占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，但是，此類能源資源有限，污染環(huán)境，有溫室效應(yīng)，因此尋找新的、干凈的、安全的理想新能源，成為當(dāng)代科學(xué)技術(shù)要解決的重要課題．他說(shuō)，在新能源開(kāi)發(fā)中比較現(xiàn)實(shí)的是核能，它將逐漸發(fā)展成為新世紀(jì)的一種主要能源．他同時(shí)預(yù)測(cè)：21世紀(jì)中后期，核聚變能可能成為核能新秀．

　　理論和實(shí)踐都證明，輕核聚變比重核裂變釋放出的能量要大得多．利用核裂變，人們已經(jīng)制造出了原子彈，并且通過(guò)反應(yīng)堆加以人工控制，使其按照人們的需要有序地進(jìn)行，成功地將核裂變釋放出的巨大能量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔�，這就是原子能發(fā)電．利用核聚變，人們已經(jīng)制造出了比原子彈威力更大的氫彈，氫彈是無(wú)控核聚變．要使核聚變釋放出的巨大的能量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽�即�?shí)現(xiàn)核聚變發(fā)電，也必須對(duì)核聚變實(shí)行人工控制，使其按照人們的需要有序地進(jìn)行，這就是受控核聚變，自50年代科學(xué)家提出受控核聚變?cè)O(shè)想以來(lái)，已取得許多重要成果．

　　受控核聚變比受控核裂變要困難得多，復(fù)雜得多，因?yàn)樗�必須具備以�?個(gè)條件：

　　(1)足夠高的點(diǎn)火溫度，需要幾千萬(wàn)攝氏度甚至幾億攝氏度的高溫；

　　(2)反應(yīng)裝置中的氣體密度要很低，相當(dāng)于常溫常壓下氣體密度的幾萬(wàn)分之一；

　　(3)充分約束，能量的約束時(shí)間要超過(guò)1s．目前，激光技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，使高溫點(diǎn)火問(wèn)題獲得解決，世界上最大的激光器輸出功率已達(dá)100萬(wàn)億瓦，足夠點(diǎn)燃核聚變之用．此外，利用超高頻微波加熱法也可達(dá)到點(diǎn)火溫度．

　　核聚變發(fā)電與核裂變發(fā)電相比，具有許多優(yōu)點(diǎn)，一是聚變能比裂變能要大好多倍，30mg的氘通過(guò)聚變反應(yīng)能釋放出相當(dāng)于300公升汽油的能量；二是資源蘊(yùn)藏豐富，重核裂變使用的主要燃料鈾，目前探明的儲(chǔ)量?jī)H夠使用約100年，而輕核聚變用的燃料是海水中的氘，1L海水可提取30mg氘，相當(dāng)于300L汽油；三是成本低，1kg濃縮鈾的成本約為1.2萬(wàn)美元，而1kg氘僅需300美元；四是安全可靠，核聚變不產(chǎn)生放射性污染物，萬(wàn)一發(fā)生事故，反應(yīng)堆會(huì)自動(dòng)冷卻而停止反應(yīng)，不會(huì)發(fā)生爆炸事故．

1．核聚變能是否符合人類今后的理想能源的條件？為什么？

2．面對(duì)人類社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展我們中學(xué)生如何應(yīng)對(duì)？

Answer 1

答案：略