可控核聚变
核聚变——这种无须燃烧化石燃料,也不产生长寿命的放射性废物的核反应方式,它的优点是清洁、安全。几十年来,无数人都憧憬着通过核聚变彻底摆脱能源不足的困境。今天,我们离实现这一目标或许近在咫尺。
在过去的46亿年里,太阳依靠足够多的氢源源不断地聚变产生能量,这些能量从太阳核心到达太阳表面 (光球层) ,并以电磁波的形式奔向太空。在经历了约8分钟的旅行后,太阳释放出的能量只有约1/20亿被地球获取。虽然这个比例如此渺小,但总量依然惊人——地球每秒从太阳那里获取的能量相当于400万吨石油完全燃烧释放的能量。

太阳核聚变的本质
在太阳核心,巨大的质量创造出极端的温度和压强环境,迫使原子核相互高速碰撞。一旦碰撞的能量突破库仑势垒,原子核融合在一起,聚变链式反应就被启动。在氢聚变成氦的过程中,会有约0.7%的质量亏损,这部分质量以能量的形式辐射出去,这部分亏损的质量就是核聚变的巨大能量来源。

不可控核聚變
把发生在太阳核心的核聚变反应搬到地球上,结果之一就是热核武器( 即氢弹) 。世界上当量最大的热核武器当属苏联的“沙皇炸弹”,其爆炸让距离爆心170千米外的人被热风灼伤,220千米外的人视神经受损,甚至让欧亚大陆产生了几毫米的位移。这股摧枯拉朽横扫一切的力量,仅仅来自2吨氘化锂。更让人惊叹的是,聚变反应只释放了这2吨氘化锂全部能量的0.7%。
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本文刊登于《大自然探索》2024年4期
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