【原创】绿色核能距离还有多远？

文/简浩

绿色核能、量子科技、分子生物是未来世界发展的三大核心科技之一，绿色核能（五无能源）指的是无核辐射、无核污染、无核废料、无碳排放、无限能量的核能利用和清洁能源。绿色核能的应用主要来自两个途经，一是受控核聚变核能，二是受控反物质核能。那么，绿色核能距离我们还有多远？

能源危机悄悄来临，地球上的石油、煤炭等化石能源在百年之内将会耗尽。

绿色核能就是人造核聚变，或叫“人造太阳”，利用海水中提取的氘（音刀），使其在上亿摄氏度的高温下与氚（音川）产生聚变反应，在聚变反应中释放巨大能量。氘和氚都是氢的同位素，1升海水中含有0.03克氘，0.03克氘聚变时释放出来的能量等于300升汽油燃烧的能量，海水中有取之不尽的氘和氚，能满足人类未来的能源需要。

太阳上的巨大能量就是来自氢的核聚变，在太阳中心，温度高达2000万摄氏度，气压达到3000多亿个大气压，在这样的高温高压条件下，核聚变释放出巨大热能。

现在，世界所有核电站的核反应堆都是核裂变，都把防御核辐射、核污染、核泄漏放在第一位，都有核辐射、核污染、核泄漏的风险。今天，核反应堆的设计理念是深度防御，因此，绿色核能是人类梦寐以求的梦想。

从1954年人类建造第一座核电站以来，核事故、核危机事件时有发生，1957年温德斯凯尔核电站发生核事件后，核电在数十年间，成为英国的政治雷区；1979年3月28日，美国宾夕法尼亚州东北部的三里岛核电站发生严重核泄漏事件，美国在之后的30多年里再没有建新核电站；1986年4月26日，乌克兰切尔诺贝利核电站发生核泄漏的核灾难，让人们谈核色变；2011年3月11日，日本福岛核电站随着大地震和疯狂的海啸，发生核泄漏核污染大灾难。

更令人震惊的是日本借发展核电之名，在青森县六所村核废料再处理工厂，每年生产的武器级钚可用于制造2000枚原子弹，日本囤积库存的核武级钚到2020年将达到145吨，超过美国核武库的钚数量，对地球对全人类构成巨大核威胁。可以预见，日本多行不义必自毙，好战必亡，日本诸岛面临被囤积的核材料引发的连环核爆炸，将遭遇连根拔起的毁灭性灾难。核事故、核囤积，不断触动人们对核电背后囤积核材料的焦虑与关注，人们不禁要问：日本囤积大量核材料的居心能向世人说明白吗？

世界上第一颗氢弹自1952年11月1日在恩尼威托克岛爆炸成功后，几十年来，世界的科学家一直梦想，能否让这种瞬间释放的巨大能量变为细水长流，有节奏的受控引爆一颗颗“纳米氢弹”，从而得到连续无限的热能进行发电。

然而，氢弹虽然是核聚变，但利用的却是原子弹的高温高压来引爆氢弹，氢弹仍然有核辐射、核污染。因此，人类试图不用原子弹，制造出高温高压环境条件，引爆氢弹，从而制造出核聚变，为此，科学难题让科学家想出了不少方案，一是“电磁笼子”的磁约束“托卡马克”装置，二是采用激光点火装置驱动的惯性约束。这些，都让人类进一步接近受控核聚变的目标，距离热核聚变发电厂的梦想，可谓路漫漫其修远兮！

惊悉，据媒体报道，2014年10月份，美国华盛顿大学科学家最新设计一种核聚变反应装备，可能成为一种绿色核能的制造方式，整个核能过程实现无核辐射、无核污染、无核废料、无碳排放、无限能量（“五无”才能称是绿色核能）。

美国华盛顿大学的工程师们表示，最新设计的一种核聚变反应堆，如果扩大至发电站等级，将相当于煤电厂的电能输出，而且成本低廉。

据称，此前没有人提出这样核聚变发电厂的设计，将会成为一种新型的能量模式，华盛顿大学航空航天系的托马斯•乔博伊教授将这项设计方案，拿到国际原子能机构聚变能会议上公布，他指出，该设计方案将最有效的成为低廉的核聚变能量。

据悉，该核聚变反应装备的设计，仍是基于现有技术，作了一些改进，首先是在想法上突破，即在一个放置等离子的密闭空间中建造一个磁场，完成核聚变过程，使炽热等离子反应和燃烧，这个核聚变反应装备具有自维持性，说明该装备能够持续加热等离子，维持热核聚变状态，热核反应产生的热量将加热循环液，驱动旋转涡轮并产生电流，发电厂可以实现无限能量输出。

同时声称，该核聚变反应装备比法国建造的实验型核聚变反应规模小，成本只有他的十分之一，产生的能量却是他的五倍。

2008年在法国的卡达拉舍建设的被称为托卡马克的人造太阳科研工程项目，也叫国际热核聚变实验堆计划（ITER），中国出资了项目总投资10%的费用，即高达100亿元人民币，是当今世界迄今为止最大科研合作的热核聚变实验项目，参加计划的7方包括欧盟、美国、俄罗斯、日本、韩国、中国、印度。旨在模拟太阳上的核聚变，为人类提供源源不断的清洁能源。

不管是来自何方“神圣”设计制造的核聚变装备，都是发明一种能够承受上亿度温度，而且能够人为控制氘和氚的稳定聚变，持续输出能量，能够像太阳一样，给人类提供无限的清洁能源。

华盛顿大学的工程师们设计的核聚变反应装备，着实令人兴奋，又让人怀疑是真的吗？

“人造太阳”的意义重大，能够震撼世界，改变世界，改变未来，是人类伟大的核能革命、能源革命！

据悉，德国科学家研发的Wendelstein 7 x核聚变堆预计在2015年11月正式启动，核聚变堆运行30分钟的超热等离子体，反应堆加热等效温度为1.5亿摄氏度，是利用强磁场让高温等离子体远离腔壁，周围是超导线圈，能够形成磁场的约束等离子体行为，还可以克服托卡马克反应堆的安全问题。

喜悉：中国科技大学的全超导托卡马克核聚变实验装置EAST的“人造太阳”实验获重大突破，实现在电子温度超5000万度，持续时间达102秒的超高温长脉冲等离子体放电，标志着中国在稳态磁约束聚变研究方面处于领先，对未来智能城市群的电力供应十分有意义！

人类向往的绿色核能已经不远，“人造太阳”在本世纪会有应用成果。

E-mail：jh070115@163.com