一天內公布三大科技成果,可控核聚變應用,站在世界之巔的基礎

 


12月4日,我國在一天內最近就公布了三項具有世界級最前沿科學的工程項目:「嫦娥五號」去月球標本返回、「九章」量子計算機樣機、「環流器二號」核聚變裝置(托克馬克)首次放電,這三大項目均為第四次工業革命的重要組成部分,我國能否在本世紀下半葉實現偉大復興就靠他們了!

在這三大項目當中,「嫦娥五號」和「環流器二號」可控核聚變裝置,是有著非常緊密聯繫的。

有看官會問:可控核聚變是什麼,為啥用它發電?所謂可控核聚變最直接的產物就是氫彈,它是以氫的同位素氘和氚為核爆炸燃料,先由原子彈做「核引信」(核扳機)爆炸之後產生的接近5000萬攝氏度的高溫點燃氘和氚後,形成更大的熱核反應…也就是用核裂變轟擊核材料形成核聚變。

我國第一枚氫彈爆炸時的情景,左上角為太陽,極強烈的核爆炸光芒把太陽都給遮蔽了!

由於核聚變反應所產生的能量極大,在氫彈理論和氫彈研製成功之後,科學界就開始核聚變利用的問題,就像原子彈爆炸之後,利用裂變理論衍生出來了核電站,但在核聚變應用上遇到了極大的技術難題。

首先,核聚變會產生高度一億攝氏度的高溫,這樣高的溫度沒有任何材料可以承受,沒有可承受高溫的材料也就沒法製造出來設備,這也說明核聚變目前控制不到材料可承受的溫度,比如說:降到1000℃,但目前在可控核聚變的研究上有了一些進展,估計50年後會初步掌握。

可控核聚變技術攻關的同時,核聚變材料的可靠和穩定供應也是讓人頭痛的問題。

氘和氚是核聚變最基礎的材料,但它們是氫的同位素提取它們非常困難,並且氚是帶有放射性的,提取困難還有危險性,不適宜作為安全清潔廉價的可控核聚變發電裝置使用。

從目前來看,可控核聚變最好的材料是氦3,它是氦氣的同位素,它沒有放射性使用上要比氚安全,很遺憾的是地球上氦3的儲量也極少,月球上反而多得很,根據測算有120萬噸之巨,一種氣體達到這個規模確實驚人,更為誘人的是我國這樣的世界第一工業國如果電力絕大部分都來自於可控核聚變,一年只需8噸的氦3就足夠用了,全世界為100噸,月球的儲量可以用一萬年,理論上來說可以一勞永逸的解決地球能源需求量的問題!而且將來應用的結果就是工農業生產「零電價」,有了可控核聚變能量儲存器的交通工具理論上來說在太陽系內想去哪就去哪。

也正是因為月球上的氦3資源的豐富,科技強大的國家都把探月當成一項國家級工程,目的就是將自己的探月器發射上去,找到月球上氦3儲量最厚的岩層(這也就是為啥美國想得到「嫦娥五號"月球標本的原因),便於將來自己去開發,但到目前只有三個國家具備將月球探測器發射到月球表面。

月球土特產轉移至返回器內,估計明天就要返回到「四子王旗」著陸場。

對於月球氦3的實際利用估計還會有至少100年的時間,但是前期工作探月和可控核聚變的研究必須在50年內拿出初步成果,因為地球上的化石能源越來越少,使用量也越來越多,石油和煤炭枯竭了咋辦?就必須加大力度對這兩項工程的研究和應用,而研究這兩項工程需要舉國不斷的投入,稍稍有一點其他因素的影響就會退步俄羅斯和美國都這樣,而且資本的急攻進了也迫使這種長期研究堅持不下來。

總之,這兩大工程關乎今後100年的發展,誰能領引這兩項工程就能站在世界之巔。

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