從核融合核聚變中獲取能量

日期:2022/12/25   IA

彼得罗·巴拉巴斯基坐在办公桌前

Pietro Barabaschi,法國國際熱核實驗反應堆總經理圖片:Sushmitha Ramakrishnan/DW

他解釋說,產生聚變能就像燃燒柴火一樣。

 

“首先,你點燃火焰,加熱木材,在某個時候開始化學反應,然後這個反應足以燃燒其餘的木材。

 

從核聚變中獲取能量

原子由原子核(包含質子和中子)和電子組成。在聚變中,兩個原子通過粉碎它們的原子核合併為一個。

 

為了實現穩定的原子核,新形成的原子有時會擠出以前用於將中子與原子核結合的高能中子。

 

核聚變科學家希望將多餘的能量轉化為照亮我們家園的電力。

 

從技術上講,我們已經利用了核裂變發電廠中快速中子的商業上可行的能量。那麼我們為什麼不堅持下去呢?

聚變與裂變

在裂變中,一個重原子不是融合兩個輕原子,而是分裂成兩個或多個。

 

世界上所有的核電站都使用裂變反應堆發電。ITER所在的法國70%的能量來自核裂變。然而,在大多數國家,由於公眾對有害輻射的恐懼,切爾諾貝利災難,福島核事故和美國三哩島部分熔毀等事故引發了有害輻射,因此它並不是受歡迎的燃料來源。

 

核裂變和聚變之間的主要區別在於每種方法產生的燃料的放射性,ITER知識官員Akko Maas說。他從早期就參與了這個項目。

 

“在裂變中,你使用的鈾和你製造的鈈都是放射性的。一旦你從它們身上獲得了能量,你仍然會留下放射性物質。

 

在被認為對聚變能最有效的兩種基礎材料中,氘沒有放射性,但氚是放射性的。然而,它的輻射相對較弱且壽命短。

 

“如果你正確選擇材料,即使是在工業規模上,你也可以將放射性從聚變限制在100到200年,這比你談論我們在裂變中看到的4萬年要容易得多,”馬斯說。

国际研究ITER|Versuchs-Kernfusionsreaktor