天然核聚變反應堆?新華社北京10月16日新媒體專電 西媒稱，全球首座核聚變反應堆或将于2025年投入運行該反應堆由美國麻省理工學院(MIT)設計，将有望實現全面清潔能源的利用，下面我們就來聊聊關于天然核聚變反應堆?接下來我們就一起去了解一下吧!

天然核聚變反應堆

新華社北京10月16日新媒體專電 西媒稱，全球首座核聚變反應堆或将于2025年投入運行。該反應堆由美國麻省理工學院(MIT)設計，将有望實現全面清潔能源的利用。

據西班牙《阿貝賽報》網站10月7日報道，經過二十多年的緊張工作，人們很可能已經進入了第一個核聚變反應堆的大門。核聚變産生的能量大于系統輸入的電能。根據最近發表在英國《等離子體物理雜志》上的一系列最新研究，全球首座核聚變反應堆或将在2025年投入運行。如果屆時核聚變反應堆能夠順利投入使用，距離産生大量完全清潔的能源将隻有一步之遙。

報道指出，現有的核裂變反應堆與聚變反應堆的最大區别在于，前者是通過裂解鈾等元素的重原子核來獲得能量。裂解這些原子核會釋放出大量的能量，但也會釋放出危險的核輻射。與之相反的是，核聚變将輕原子核結合在一起，形成重原子核。當産生的原子的質量小于參與反應的原子的質量時，多餘的質量就會轉化為能量，釋放出大量光和熱，而且不會釋放出任何核輻射。核聚變不會産生二氧化碳等溫室氣體，也不會産生其他污染物。而反應所必需的燃料——氫氣，在地球上的儲量足以滿足人類長達數百萬年的一切能源需求。

報道稱，将氫同位素聚合成氦，釋放出取之不竭的熱核聚變能源，這個核聚變反應正是太陽等許多恒星獲取能量的方法。由于這些恒星具有巨大的引力，在其熊熊燃燒的内核中，氫原子能夠聚合起來，進而産生氦氣。而這個過程能夠釋放出維持地球生命所需的能量。

在地球上模拟這一過程的主要問題在于，在沒有太陽巨大引力的情況下，迫使氫原子聚合在一起需要巨大的能量，而這個反應需要在至少1.1億攝氏度的溫度下才能發生。科學家很早以前就很清楚，核聚變這種核反應能夠産生比它所需要的能量大得多的能量，但直到現在，能量餘額依然是負數。換言之，用于引發核聚變的能量比核聚變過程本身産生的能量還要多。

MIT的等離子體物理學家、新核聚變反應堆研發項目的領導者之一馬丁·格林沃爾德表示：“實際上我們所有人都參與了這項研究。我們正試圖解決一個非常嚴肅的全球性問題。我們希望能對社會産生一定影響。我們需要解決全球變暖問題，否則文明自身就會受到威脅。而這似乎是一個可行的解決方案。”

報道介紹，新的核聚變反應堆名為SPARC，由MIT和美國聯邦核聚變系統公司的科學家聯合開發。如果能夠取得成功，SPARC将成為第一個能夠利用核聚變中産生的熱量來維持核聚變的反應堆，而不需要注入額外的能量。

然而，到目前為止人類依然無法模拟太陽等恒星，在可控反應中利用等離子體核聚變的力量。因此在SPARC成功之前，還需要進行更多的研究。該項目于2018年啟動，将于明年6月開始建設反應堆。據研究人員介紹，該反應堆或将于2025年投入使用。

在詳細描述反應堆設計的7項最新研究中，研究人員指出，SPARC将能夠産生是其運行所需10倍以上的能量。格林沃爾德說：“核聚變發電廠可以逐步取代現有的化石燃料發電廠，而且不需要像太陽能或風能那樣重組電網。”

研究人員預計，未來在SPARC基礎上建設的核聚變電站将能産生250兆瓦至1000兆瓦的電力。目前在美國的能源市場中，普通發電廠的發電量一般在100兆瓦到500兆瓦之間。

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來源： 新華社