什么是氘核聚变反应?氘核聚变能释放多少能量?
核聚变研究进入新阶段。据美国《科学》杂志网络版消息人士透露,美国能源部下属桑迪亚国家实验室最近在世界最大辐射源3354' Z machine '装置内开始了钚-三氘控制核聚变实验。未来钚-钚比率达到50: 50时,会产生500倍于现有最大能源的能源。如果受控核聚变成功,人类几乎可以摆脱能源危机。其原料——氢的同位素钚可以从海水中提取,如果从1升海水中提取的氘完全参与融合反应,则释放出的能量估计为相当于300升汽油燃烧的能量。氢的另一个同位素氚,又称超重氢,半衰期为12年,非常珍贵和危险,但与氘的融合比现在常见的氘-氘融合要容易得多。
研究小组将钚-钚的混合物注入设备燃料。加入钚后,“Z机”会刺激更大的能量。预计中子数量已经惊人地暴涨。燃料与强电磁场融合后,中子数将达到60至90倍,新混合燃料产生的能源也将达到500倍。但是这种方式不可能一蹴而就。实验中首次添加的氚不到总量的0.1%,未来5年内继续添加到燃料中的氚和氘的比例可以达到50: 50。该项目组的高管迈克库尼奥表示,创造如此巨大能源的设备以前从未出现过。与位于劳伦斯利弗莫尔国家实验室的国家点火装置(NIF)不同,“Z机”的磁场可以约束出现的Alpha粒子,并沿着场线捕捉,收集更多的能量来保持融合。
但是,氚分子的大小太小,容易渗透到设备的任何部分,使用时必须在设施控制和辐射防护方面满足相当高的要求,实验要非常慎重进行,在团队也能控制的情况下,燃料投入比例会逐渐增加。核聚变可以说是电力工业的“圣杯”,它干净、便宜、安全、没有限制。“Z机”是目前世界上最强大、最有效的实验室脉冲辐射源,它利用强大的磁力和高电流来模拟再现恒星及其内核的极端环境。同时,核聚变的潜力提供了解决能源危机的可能性。一旦点燃,就能从700亿分之一秒的脉冲中释放出相当于全球发电量80倍的电力。开启钚-钚模式后,核聚变的未来又将揭开新的篇章。
2024-09-26 广告