實(shí)現可控制的核聚變反應,打造一個(gè)“人造太陽(yáng)”,已成為當今世界擋不住的一大誘惑。因為,這可以一勞永逸地解決人類(lèi)存在的能源短缺問(wèn)題,豈不幸哉!
讓世人感到興奮的是,5月24日在歐盟總部布魯塞爾,中國、歐盟、美國、韓國、日本、俄羅斯和印度7方代表共同草簽了《成立國際組織聯(lián)合實(shí)施國際熱核聚變反應堆(ITER)計劃的協(xié)定》,這意味著(zhù)與此相關(guān)的科研項目將全面啟動(dòng),“人造太陽(yáng)”將由夢(mèng)想逐步變?yōu)楝F實(shí)。
ITER計劃是一項重大的國際科技合作計劃。它的目標是要建造可控制的核聚變反應堆,最終實(shí)現商業(yè)運行。根據原子彈和氫彈爆炸的原理,核裂變和核聚變產(chǎn)生的能量極大,但核聚變單位質(zhì)量產(chǎn)生的能量要比核裂變大7倍,利用核聚變?yōu)槿祟?lèi)造福的前景非常好。
核聚變所需要的氫是宇宙中最豐富的元素。氫的聚變反應在太陽(yáng)上已經(jīng)持續了近50億年,至少還可以再燃燒50億年。在其他恒星上,也幾乎都在燃燒著(zhù)氫的同位素氘和氚。而氘在自然界取之不盡?茖W(xué)家初步估計,地球上的海水中蘊藏了大約40萬(wàn)億噸氘。從1升海水里提取的氘,在聚變反應中所釋放的能量,相當于燃燒300升汽油。如果把自然界的氘和氚全部用于聚變反應,釋放出來(lái)的能量足夠人類(lèi)使用100億年。與核裂變相比,氘和氚的聚變能是一種安全、不產(chǎn)生放射性物質(zhì)、原料成本低廉的能源。
在前人研究的基礎上,ITER計劃最初是由美國和蘇聯(lián)于1985年提出,隨后日本和歐盟響應參與。后因蘇聯(lián)解體,1999年美國退出,計劃的進(jìn)展受到了不小的影響,但研究工作并沒(méi)有停止。2003年,美國宣布重返。接著(zhù),中國、韓國和印度先后加入。這使得ITER計劃活力更大,實(shí)力更強。經(jīng)過(guò)該計劃參與方數年的努力,不僅完成了所有法律文件的談判,而且將ITER的場(chǎng)址確定在法國的卡達拉什。按計劃,ITER將于今年開(kāi)始建造,建設期限大約為10年,耗資約46億美元。
但再造“太陽(yáng)”的難度也相當大。譬如,如何讓聚變后產(chǎn)生的上億攝氏度的等離子體,長(cháng)時(shí)間內“老實(shí)地呆在容器里”,使聚變反應穩定持續地進(jìn)行。為了制造出這么一個(gè)“魔瓶”來(lái),科學(xué)家們已經(jīng)嘔心瀝血幾十年,至今還沒(méi)有找到一個(gè)滿(mǎn)意的答案。因此,在ITER計劃實(shí)施過(guò)程中,許多尖端的前沿課題和工程技術(shù)難關(guān)還有待各國科學(xué)家一一攻克。
中國在2003年成為ITER談判過(guò)程中的正式成員。中國科學(xué)家參與聚變能的研究開(kāi)發(fā),對解決中國能源短缺和提高中國的高科技水平,確?沙掷m發(fā)展具有重要現實(shí)意義。
當今世界,人口爆炸性地增長(cháng),能源、資源危機步步逼近。這項前無(wú)古人的ITER計劃,或許也是一個(gè)別無(wú)選擇的計劃,將為人類(lèi)的生存和發(fā)展創(chuàng )造又一個(gè)“太陽(yáng)”。雖然這個(gè)“太陽(yáng)”離我們還有一段距離,有人估計需要50—100年,不過(guò)可以相信,“人造太陽(yáng)”普照人間的這一天終將來(lái)臨。(來(lái)源:人民日報 作者:顧玉清)