第117章 东方超环聚变实验堆
第二次工业革命之后人类就进入了电气时代,随着时间的发展,电能就随着电线走进了千家万户。
甚至在那个时代,蒸汽汽车、内燃机汽车和电动汽车是“三足鼎立”的。
不过当时的蒸汽汽车虽然上限不高,但发展的最完善,使用的也最多。
刚发展起来的内燃机毛病不少,但生命力十足,很多人都看好它的未来。
至于电动汽车……
它不像其他两样又是木柴、又是煤、又是油的,还得点火烧,一块电池放上去就可以了,很是干净便捷。
但是干净归干净,当时的电池技术不咋地,单次行驶历程始终提不上去,所以不仅没干过之后霸主级的内燃机汽车,连当时已经有些江河日下的蒸汽汽车都没比过。
也就是近些年,因为国际上一直嚷嚷的环保问题,加上各项技术都发展了,所以电动汽车又站了起来。
如果缩小到繁星一国的话,理由也有不少,甚至可以说一定要搞。
从国家能源战略上来讲,那就是减少石油消耗,减轻或摆脱对石油的进口依赖。
电动车是“烧电”,而电能的来源够光了,哪怕繁星这边的电能来源大多数都是来自火电厂,但那烧的也是煤炭,正好繁星自己的煤炭就相当多。
从汽车技术角度上来讲,就是绕过传统汽车严密的技术壁垒,寻求在新的技术领域弯道超车的机会。
因为传统内燃机汽车的发展时间很早,很多专利壁垒都早早的定下了,繁星这边要想制造传统汽车,那就得乖乖的给人家交专利费,甚至人家不让你用某种专利,你一点办法都没有。
但是繁星发现大家的电动车水平好像是在一条水平线上的,所以就开始大力推行电动汽车的发展。
而环保方面,虽然火电厂一样会污染环境,但是相对于数以亿计的汽车,火电厂的数量无疑是少的多的。
数量少,肯定就相对好治理一些。
而且说到发电污染,那就不得不说说清洁能源了,现在像什么太阳能发电、风能发电、水能发电、核能发电等等,已经在发展应用之中了。
虽然在制造它们的零件与设备的时候也会产生污染,但那些都是可控的,这其中尤其被寄予厚望的就是核能。
核能的优点很多,比如核能发电不像化石燃料发电那样排放巨量的污染物质到大气中,因此核能发电不会造成空气污染。
而且核能发电不会产生加重地球温室效应的二氧化碳。
核能发电所使用的铀燃料,除了发电外,没有其他的用途。
最主要的是核燃料能量密度比起化石燃料高上几百万倍,故核能电厂所使用的燃料体积小,运输与储存都很方便。
一座1000百万瓦的核能电厂一年只需30吨的铀燃料,一航次的飞机就可以完成运送。
核能发电的成本中,燃料费用所占的比例较低,核能发电的成本较不易受到国际经济情势影响,因此发电成本比其他发电方法更稳定。
当然,优点这么多,缺点也不少,而且很多时候还是优点里夹杂着缺点。
核能虽然不会污染环境,但核能电厂会产生高低阶放射性废料。
使用过的核燃料所占体积不大,但它们都具有放射性,所以必须慎重处理,而且这玩意的处理需要面对相当大的政治困扰。
并且现在的核能发电厂主要是核裂变发电,热效率比较低,所以会比一般的化石燃料电厂排放更多废热到环境里。
热污染其实也算一种污染。
然后就是核能电厂投资成本太大,建设要求也特别高,所以电力公司的财务风险较高。
最后就是一旦出现事故,核电站的危害性可比一般的火力电站大多了,因为核电厂的反应器内有大量的放射性物质,一旦在事故中释放到外界环境,会对生态及民众造成伤害相当大。
谷/span火电站出事也就是那一片的事,核电站一出事就是国际大事件。
并且这不是什么理论,而是多次事故,尤其是举世闻名的超级大事故直接告诉人们的。
现在很多地方的民众都是“谈核色变”,甚至嚷嚷着废掉核电站。
但是有一种核能电站就可以避免这种情况,那就是可控核聚变发电站!
当前科技水平下,人类已经能够完美利用核裂变进行发电了,但别看“核裂变”和“核聚变”中间仅仅一字之差,其实它们根本就是两种有本质区别的东西。
这种区别不仅仅体现在产生的能量体量上,同时也包括对“燃料”的需求度上。
根据相关统计,现已探明的核裂变原料只够人类使用近百年的时间,而核聚变的原料近乎无穷无尽,比如地球海洋中有大约40万亿吨氘,如果将它完全利用,1公斤氘差不多能够产生1亿度的电,这是多么惊人的数字。
更别说月球上还有巨量的氦-3,那也是一种非常优秀的核聚变原料。
这还是距离地球近的,如果算上更远一些的星球,那将会是更加惊人的数字。
如果人类能够完全控制核聚变,不仅能够大幅度减少对太阳的依赖,甚至依靠庞大的能量走出太阳系也不是遥不可及的梦。
此外,核聚变也是一种清洁高效的能源,如果它完全普及,势必会大幅度改善和修复地球生态系统,而这是人类意识到工业发展会对环境破坏巨大之后,一直追求的发展方向。
然而,拥有如此美好前景的可控核聚变发展并不是顺利,由于人类某些领域进步迟缓,导致距离人类真正掌握和普及可控核聚变一直是“仅剩50年”。
繁星这边就有一个前途非常好的先进超导托卡马克实验堆,代号为“东方超环”,它最近才实现了亿摄氏度101秒等离子体运行,创造新的世界纪录。
这就是十余年的研究成果。
没办法,产生可控核聚变需要的条件太苛刻了。
太阳就是靠核聚变反应来给太阳系带来光和热,其中心温度达到1500万摄氏度,这还是靠它巨大的体积和质量产生的巨大压力使核聚变正常反应,但地球上没办法获得巨大的压力。
所以人类设计的核聚变装置需要通过提高温度来弥补,不过这样一来温度要到上亿度才行。
核聚变如此高的温度没有一种固体物质能够承受,只能靠强大的磁场来约束。
“东方超环”就是为这个目的建造的。
不过上亿度的等离子体确实不好承载,但是……巧了。
金属氢是一种亚稳态物质,可以用它来做成约束等离子体的“磁笼”把炽热的电离气体“盛装”起来!
这样,受控核聚变反应使原子核能转变成了电能!
而现在李未来就站在“东方超环”旁边。
是真旁边,新思路的实验肯定不能直接在它上边做。
不单单是怕把它搞坏了,还因为金属氢的产量还太少,不够铺满整个设备的“磁笼”,所以科研人员都在旁边搞了一个小的“磁笼”。
这个小的容器纯粹是为了实验金属氢“磁笼”能不能承受超高温等离子体?
能承受的话又有承受多长时间?
承受时间长的话能不能一直保持稳定?
如果这次实验成功了,那……
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甚至在那个时代,蒸汽汽车、内燃机汽车和电动汽车是“三足鼎立”的。
不过当时的蒸汽汽车虽然上限不高,但发展的最完善,使用的也最多。
刚发展起来的内燃机毛病不少,但生命力十足,很多人都看好它的未来。
至于电动汽车……
它不像其他两样又是木柴、又是煤、又是油的,还得点火烧,一块电池放上去就可以了,很是干净便捷。
但是干净归干净,当时的电池技术不咋地,单次行驶历程始终提不上去,所以不仅没干过之后霸主级的内燃机汽车,连当时已经有些江河日下的蒸汽汽车都没比过。
也就是近些年,因为国际上一直嚷嚷的环保问题,加上各项技术都发展了,所以电动汽车又站了起来。
如果缩小到繁星一国的话,理由也有不少,甚至可以说一定要搞。
从国家能源战略上来讲,那就是减少石油消耗,减轻或摆脱对石油的进口依赖。
电动车是“烧电”,而电能的来源够光了,哪怕繁星这边的电能来源大多数都是来自火电厂,但那烧的也是煤炭,正好繁星自己的煤炭就相当多。
从汽车技术角度上来讲,就是绕过传统汽车严密的技术壁垒,寻求在新的技术领域弯道超车的机会。
因为传统内燃机汽车的发展时间很早,很多专利壁垒都早早的定下了,繁星这边要想制造传统汽车,那就得乖乖的给人家交专利费,甚至人家不让你用某种专利,你一点办法都没有。
但是繁星发现大家的电动车水平好像是在一条水平线上的,所以就开始大力推行电动汽车的发展。
而环保方面,虽然火电厂一样会污染环境,但是相对于数以亿计的汽车,火电厂的数量无疑是少的多的。
数量少,肯定就相对好治理一些。
而且说到发电污染,那就不得不说说清洁能源了,现在像什么太阳能发电、风能发电、水能发电、核能发电等等,已经在发展应用之中了。
虽然在制造它们的零件与设备的时候也会产生污染,但那些都是可控的,这其中尤其被寄予厚望的就是核能。
核能的优点很多,比如核能发电不像化石燃料发电那样排放巨量的污染物质到大气中,因此核能发电不会造成空气污染。
而且核能发电不会产生加重地球温室效应的二氧化碳。
核能发电所使用的铀燃料,除了发电外,没有其他的用途。
最主要的是核燃料能量密度比起化石燃料高上几百万倍,故核能电厂所使用的燃料体积小,运输与储存都很方便。
一座1000百万瓦的核能电厂一年只需30吨的铀燃料,一航次的飞机就可以完成运送。
核能发电的成本中,燃料费用所占的比例较低,核能发电的成本较不易受到国际经济情势影响,因此发电成本比其他发电方法更稳定。
当然,优点这么多,缺点也不少,而且很多时候还是优点里夹杂着缺点。
核能虽然不会污染环境,但核能电厂会产生高低阶放射性废料。
使用过的核燃料所占体积不大,但它们都具有放射性,所以必须慎重处理,而且这玩意的处理需要面对相当大的政治困扰。
并且现在的核能发电厂主要是核裂变发电,热效率比较低,所以会比一般的化石燃料电厂排放更多废热到环境里。
热污染其实也算一种污染。
然后就是核能电厂投资成本太大,建设要求也特别高,所以电力公司的财务风险较高。
最后就是一旦出现事故,核电站的危害性可比一般的火力电站大多了,因为核电厂的反应器内有大量的放射性物质,一旦在事故中释放到外界环境,会对生态及民众造成伤害相当大。
谷/span火电站出事也就是那一片的事,核电站一出事就是国际大事件。
并且这不是什么理论,而是多次事故,尤其是举世闻名的超级大事故直接告诉人们的。
现在很多地方的民众都是“谈核色变”,甚至嚷嚷着废掉核电站。
但是有一种核能电站就可以避免这种情况,那就是可控核聚变发电站!
当前科技水平下,人类已经能够完美利用核裂变进行发电了,但别看“核裂变”和“核聚变”中间仅仅一字之差,其实它们根本就是两种有本质区别的东西。
这种区别不仅仅体现在产生的能量体量上,同时也包括对“燃料”的需求度上。
根据相关统计,现已探明的核裂变原料只够人类使用近百年的时间,而核聚变的原料近乎无穷无尽,比如地球海洋中有大约40万亿吨氘,如果将它完全利用,1公斤氘差不多能够产生1亿度的电,这是多么惊人的数字。
更别说月球上还有巨量的氦-3,那也是一种非常优秀的核聚变原料。
这还是距离地球近的,如果算上更远一些的星球,那将会是更加惊人的数字。
如果人类能够完全控制核聚变,不仅能够大幅度减少对太阳的依赖,甚至依靠庞大的能量走出太阳系也不是遥不可及的梦。
此外,核聚变也是一种清洁高效的能源,如果它完全普及,势必会大幅度改善和修复地球生态系统,而这是人类意识到工业发展会对环境破坏巨大之后,一直追求的发展方向。
然而,拥有如此美好前景的可控核聚变发展并不是顺利,由于人类某些领域进步迟缓,导致距离人类真正掌握和普及可控核聚变一直是“仅剩50年”。
繁星这边就有一个前途非常好的先进超导托卡马克实验堆,代号为“东方超环”,它最近才实现了亿摄氏度101秒等离子体运行,创造新的世界纪录。
这就是十余年的研究成果。
没办法,产生可控核聚变需要的条件太苛刻了。
太阳就是靠核聚变反应来给太阳系带来光和热,其中心温度达到1500万摄氏度,这还是靠它巨大的体积和质量产生的巨大压力使核聚变正常反应,但地球上没办法获得巨大的压力。
所以人类设计的核聚变装置需要通过提高温度来弥补,不过这样一来温度要到上亿度才行。
核聚变如此高的温度没有一种固体物质能够承受,只能靠强大的磁场来约束。
“东方超环”就是为这个目的建造的。
不过上亿度的等离子体确实不好承载,但是……巧了。
金属氢是一种亚稳态物质,可以用它来做成约束等离子体的“磁笼”把炽热的电离气体“盛装”起来!
这样,受控核聚变反应使原子核能转变成了电能!
而现在李未来就站在“东方超环”旁边。
是真旁边,新思路的实验肯定不能直接在它上边做。
不单单是怕把它搞坏了,还因为金属氢的产量还太少,不够铺满整个设备的“磁笼”,所以科研人员都在旁边搞了一个小的“磁笼”。
这个小的容器纯粹是为了实验金属氢“磁笼”能不能承受超高温等离子体?
能承受的话又有承受多长时间?
承受时间长的话能不能一直保持稳定?
如果这次实验成功了,那……
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