化石燃料的使用方式是利用化學(xué)反應(yīng)來釋放出化石燃料中的化學(xué)能,從微觀角度來講,化學(xué)能只不過是原子的外層電子所蘊(yùn)含的能量,在其內(nèi)部蘊(yùn)藏的核能稱之為核能。

我們目前已經(jīng)初步掌握了可控裂變技術(shù),鈾-235則是常見的一種,在理想情況下,如果1千克鈾-235全部完成裂變,將會(huì)釋放出很多的能量,這大概相當(dāng)于數(shù)千噸標(biāo)準(zhǔn)煤完全燃燒所釋放出的總能量,其強(qiáng)大由此可見一斑。
然而這還并不是未來的理想能源,除了高放射性廢料難以處理之外,核裂變?cè)蟽?chǔ)量本身也不多。那未來的理想能源是有什么特點(diǎn)?答案就是可控的。

它釋放出的能量相當(dāng)強(qiáng)大,在理想情況下,氘氚的質(zhì)能轉(zhuǎn)換率比以鈾-235為原料的提高了大約五百倍,除此之外,聚變和裂變相比,還具有原料充足、安全可靠、無環(huán)境污染等等優(yōu)勢(shì)。
目前有一個(gè)由牛津大學(xué)分離出來的一家公司,主要致力于可控聚變的研究,此次新進(jìn)展可以簡(jiǎn)單地總結(jié)為:用19倍音速的大炮轟出新奇跡!據(jù)悉這種方法比傳統(tǒng)方法更簡(jiǎn)單,還便宜很多。

那么如何利用產(chǎn)生的能量呢?可以通過液態(tài)鋰來吸收產(chǎn)生的能量,在吸收了能量之后,液態(tài)鋰的溫度就會(huì)升高,通過熱交換裝置,就可以利用高溫的液態(tài)鋰來燒開水了。
需要說明的是,之所以選擇鋰,是因?yàn)殇嚳梢晕账a(chǎn)生的高能中子,并與之反應(yīng)生成氚,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)氚的自持。
是的,裝置的原理就是這么簡(jiǎn)單,常將其稱為彈丸核聚變。相對(duì)于可控核聚變的傳統(tǒng)方法更簡(jiǎn)單,還便宜很多,其成本大概只有傳統(tǒng)方法的千分之一。
就目前的情況來看,這家公司正在快速推進(jìn)他們的增益實(shí)驗(yàn),并計(jì)劃在2030年左右開發(fā)一個(gè)試點(diǎn)反應(yīng)堆。
屆時(shí)真的可以實(shí)現(xiàn)可控核聚變嗎?讓我們拭目以待吧。