核聚變有望提供無(wú)窮盡潔凈能源
    2007-12-04    記者:盧蘇燕    來(lái)源:經(jīng)濟(jì)參考報(bào)
  據(jù)新華社巴黎電 盡管國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆(ITER)計(jì)劃難度很大,但一旦成功,核聚變能未來(lái)將為人類提供無(wú)窮盡的潔凈能源。
  “無(wú)窮盡”是就核聚變所需的燃料而言。ITER計(jì)劃目的是讓氫的同位素氘和氚在高溫下發(fā)生核聚變。1升水中含有33毫克氘,氚雖然在自然界中幾乎不存在,但它卻可以在聚變過(guò)程中通過(guò)鋰的轉(zhuǎn)化產(chǎn)生,而地球上鋰的儲(chǔ)量非常豐富。換句話說(shuō),氘和鋰是ITER所使用的燃料,1公斤聚變?nèi)剂纤a(chǎn)生的能量相當(dāng)于1000萬(wàn)升石油產(chǎn)生的能量。由此推算,地球上氘和鋰的儲(chǔ)量足夠人類使用數(shù)百萬(wàn)年。
  “潔凈”一是指核聚變沒(méi)有二氧化碳等溫室氣體排放,二是指核聚變對(duì)環(huán)境幾乎沒(méi)有放射性危害。首先,氘本身沒(méi)有放射性,氚雖是放射性物質(zhì),但它的半衰期僅為12.3年,過(guò)了這個(gè)期限后,其能量幾乎無(wú)法穿透一張薄紙。其次,聚變反應(yīng)的產(chǎn)生物氦是沒(méi)有放射性的惰性氣體,也即反應(yīng)本身不產(chǎn)生任何放射性廢料,實(shí)驗(yàn)堆所使用材料等技術(shù)廢料,由于所選用材料的低活性,其放射性也會(huì)在很短的時(shí)間內(nèi)消失。此外,從安全性角度分析,聚變實(shí)驗(yàn)堆中使用的燃料量?jī)H為幾克,燃燒時(shí)間僅為幾十秒,實(shí)驗(yàn)堆中如果出現(xiàn)任何異常等離子體都會(huì)迅速冷卻,使聚變自動(dòng)停止。
  根據(jù)聯(lián)合國(guó)有關(guān)部門的預(yù)測(cè),如果以現(xiàn)在的速度繼續(xù)消耗,地球上目前的石油儲(chǔ)量?jī)H能再供使用43年,天然氣66年,煤240年。這些化石能源是大自然中的動(dòng)植物經(jīng)過(guò)300萬(wàn)年至400萬(wàn)年演變的產(chǎn)物,而今天人類所使用能源的大約80%均來(lái)自這些幾乎不可再生的化石能源。不僅如此,這些化石能源的燃燒已經(jīng)給氣候帶來(lái)了眾所周知的嚴(yán)重惡果。
  除了化石能源外,目前人類還在使用核裂變能以及水能、風(fēng)能、太陽(yáng)能和生物能等可再生能源。但核裂變需要的鈾等重金屬元素在地球上含量稀少,常規(guī)裂變反應(yīng)堆還會(huì)產(chǎn)生放射性較強(qiáng)的核廢料,這些因素均大大制約了裂變能的發(fā)展。與此同時(shí),自然界中一些可再生能源的開(kāi)發(fā)余地有限,并受到許多條件的制約。
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