예? 태양을 심는 것? 우리가 하는 일은 그게 아니에요!
만약 정말로 지구에서 38만 킬로미터 떨어진 곳에 수십 개의 태양이 매달려 있다면, 지구는 신화보다 더 터무니없는 절망적인 상황에 빠질 수 있을지도 모른다.
하지만 고맙게도, 현실에서 우리가 추구하는 것은 무엇일까요통제 가능한 "햇빛"- 어둠을 쫓아내기 위해 동요의 로맨스를 유지할 뿐만 아니라 핵융합 에너지인 "인공 태양"을 만드는 파괴적인 부작용을 피합니다.
我們知道,太陽之所以能夠發光發熱,是因為其核心時刻發生著核聚變反應。太陽的能量源於其核心每秒6億噸氫的聚變反應。“人造太陽”就是實現大規模核聚變反應,並可控的釋放聚變能量的裝置。
'인공 태양'의 개발은 어려움으로 가득 차 있다. 대규모 핵융합 반응에는 핵융합 연료가 필요합니다.충분히 높은 온도와 밀도를 달성합니다.평균의일정량의 반응 시간 유지즉, "Fusion Triple Product"입니다. 영국의 물리학 자 로슨 (Lawson)은 50 세기의 0 년대에 "로슨 기준"을 제안했는데, 핵융합 삼중 곱이 로슨 기준보다 크면 핵융합 점화 조건에 도달 할 수 있습니다. 그 중에서도 고온 조건은 중수소-삼중수소 융합 반응이 발생할 가능성이 가장 높더라도 매우 "가혹"합니다이온 온도는 섭씨 1억 도 이상에 도달해야 합니다.。要知道,太陽核心溫度也才僅僅約1500萬攝氏度。將聚變燃料溫度提升到上億度,並維持足夠長的時間需要大量的能量輸入,如何實現聚變輸出能量大於外部輸入能量,成為了人類過去五六十年間一直努力攻克的難題。
핵융합 에너지를 달성하는 데 있어 상상할 수 없는 도전에도 불구하고 제어 핵융합 기술은 여전히 인류 에너지 개발의 다음 이정표로 간주되며 인류에게 거의 무제한의 청정 에너지를 제공할 것을 약속합니다.
"투입 원료"의 관점에서 중수소-삼중수소 반응 핵융합에 사용되는 연료인 중수소는 바닷물에서 널리 발견됩니다. 중국의 저명한 핵물리학자이자 "두 개의 폭탄과 하나의 별 공로 훈장"을 수상한 왕간창(Wang Ganchang) 씨는 "21세기 주요 에너지원 전망"에서 다음과 같이 말했습니다.300리터의 바닷물에 포함된 모든 중수소(D)의 융합으로 방출되는 에너지는 휘발유 0리터(리터)와 같습니다。 그 결과, 물 속의 중수소는 인간이 수백억 년 동안 사용할 수 있습니다. "중수소-삼중수소 반응을 위한 또 다른 연료는 핵융합 중성자와 지구의 지각과 해수에 풍부한 리튬의 반응에 의해 생성될 수 있습니다.
"생산된 물질"로 판단할 때, 핵융합은 그렇지 않았다직접 방사성 핵폐기물이 생성되는 경우,탄소 배출이 없습니다., 그리고 중성자에 의한 원자로 구조 물질의 활성화는 쉽게 처리할 수 있는 소량의 단기 방사성 물질만 생성합니다.
핵융합은 원료가 풍부하고 환경 친화성이 높으며 활성 물질이 매우 적다는 장점이 있어 기후 위기와 에너지 딜레마를 해결하는 황금 열쇠라고 할 수 있습니다.
통제된 방식으로 "태양을 심으려는" 욕망이 실현된다면 지구는 체제 전복적인 에너지 혁명을 맞이할 것이라고 해도 과언이 아닙니다.
當前,核電站主要依靠鈾裂變“燒開水”來發電,而聚變堆的能效比裂變高出十倍之多——1公斤氘氚燃料釋放的能量相當於1100萬升汽油。到那時,一度電的成本或許會跌破0.001元,聚變堆將為全球毫無保留地輸送近乎免費的電力。與此同時,因能源消耗引發的環境問題,以及能源短缺導致的社會問題,都有望從根本上得到解決,人們的生活品質和科技水準也將迎來質的飛躍。
에너지 문제를 해결하는 것 외에도, 통제된 핵융합 기술은 다른 산업에서도 급속한 발전을 이끌 것입니다: 중수소-삼중수소 융합은 암세포를 정확하게 죽이거나(1.0mm의 오차로) 흑연을 실온 초전도체로 압축할 수 있는 0 MeV 고에너지 중성자를 생성하고, 핵융합로의 극한 환경은 수억 도의 열을 견딜 수 있는 텅스텐 구리 합금에서 자가 치유 스마트 코팅에 이르기까지 새로운 재료를 탄생시켰으며, 모든 실험은 재료 과학의 경계를 다시 쓰고 있습니다.
그러나 핵융합으로 가는 길은 결코 쉬운 길이 아니며, 중국 국가원자력공사 남서부 원자력 산업 물리학 연구소는 "태양을 심는다"는 동화를 현실로 만들기 위해 한 걸음 한 걸음 열심히 노력하고 있습니다. 과학자들은 다음과 같이 말합니다.약 100년, 즉 중화인민공화국 건국 0년쯤에는 인문과학부에서 핵융합 에너지를 사용할 것으로 예상됩니다.
통제된 핵융합의 빛이 지구에 비출 때 인류는 에너지 자유뿐만 아니라 사막이 꽃을 피우고 봄에 극지방이 돌아오며 문명이 태양계를 벗어나는 "음의 엔트로피 시대"를 열 수 있기를 바랍니다. 그리고 이것이 인류 문명의 성장 궤적일 수 있습니다: 자연의 법칙을 존중한다는 전제 하에, 우주의 에너지를 조심스럽게 풀어내십시오.
(이 기사를 지원해 주신 Southwest Institute of Physics of the Nuclear Industry에 감사드립니다)