标签谢选骏全集

2023年1月2日星期一

谢选骏:核聚变加速地球暖化

 



《核聚变研究取得突破 美国实验室首次实现净能量增益》(BBC 2022年12月14日凌晨5点36分)报道:


美国科学家宣布核聚变(核融合)研究取得重大突破,首次实现了聚变反应的净能量增益,即从聚变实验中产生的能量多于引发反应的能量。


几十年来,物理学家一直在研究该技术,因为它有望成为近乎无限的清洁能源的潜在来源。但专家们称,在核聚变能为普通家庭提供能源之前,还有一段路要走。


中国核聚变发电技术会成为世界第一吗?

英专家促增加核聚变投资 否则将输给中国


核聚变研发竞赛:无放射性的“小太阳”正在加速成为现实


该实验在加州的劳伦斯利佛摩国家实验室(LLNL)的国家点火设施(National Ignition Facility)中进行。


劳伦斯利佛摩国家实验室主任金·布迪尔(Kim Budil)博士表示:“这是一项历史性的成就……在过去60年中,成千上万的人为这项努力做出了贡献,我们需要真正的远见才能走到这里。”


核聚变反应与太阳和其他恒星释放能量的原理相同,因此被科学界称为“小太阳”,也被喻为能源领域的“圣杯”(holy grail)。


其工作原理是使用192台激光器将氢燃料球加热到超过1亿摄氏度,并施加逾1000亿倍地球大气气压的压力,使氢原子聚变并释放能量。


它与核电站目前采用的核裂变技术相反。在核裂变中,重原子分裂成较轻的原子,该过程会产生大量有辐射的废料。


核聚变产生的能量更高,而且只会产生少量的放射性废料,并不会产生温室气体排放,因此不会导致气候变化。


但其中一个挑战是迫使元素在一起聚变需要非常高的温度和压力。此前,没有任何实验能够产生比使其工作所需的能量更多的能量。


位于加州的国家点火设施耗资35亿美元(28.5亿英镑)。


在宣布这一突破时,美国国家核安全局负责国防项目的副局长马文·亚当斯(Marvin Adams)博士说,实验室的激光器向目标输入了2.05兆焦的能量,然后产生了3.15兆焦的聚变能输出。


牛津大学物理学教授詹卢卡·格雷戈里(Gianluca Gregori)教授说:“今天的成功有赖于美国、英国和世界各地许多科学家所做的工作。随着现在实现了点火,不仅核聚变能源被解锁,而且通往新科学的大门正在打开。”


伦敦帝国理工学院(Imperial College London)等离子体物理学教授和惯性聚变研究中心联合主任杰里米·奇顿(Jeremy Chittenden)称这是“一个真正的突破时刻”。


“它证明了长期追求的目标,即核聚变的‘圣杯’,确实可以实现。”他说。


关于人类多久可以看到核聚变被用于发电的问题,劳伦斯利佛摩国家实验室主任布迪尔说,目前仍然有重大障碍,但是“通过共同努力和投资,对基础技术进行几十年的研究,我们就可以建造一座发电厂”。


目前,主要的障碍包括降低成本和扩大能量输出的规模。


我们离核聚变能源的未来有多远?


BBC科技事务编辑 丽贝卡·莫雷勒(Rebecca Morelle)


他们在这个实验中产生的能量是很小的——只够烧开几壶水,但它所代表的意义是巨大的。


这使我们向核聚变动力的未来又近了一步。但在这成为现实之前,仍有很长的路要走。


这项实验表明,科学原理是可行的。在科学家们甚至可以考虑扩大其规模之前,它需要重复和完善,并且其产生的能量必须得到显著提升。


这项实验已经耗费了数十亿美元——核聚变并不便宜。但对清洁能源来源的承诺肯定会成为克服这些挑战的一大推动力。


谢选骏指出:一旦核聚变商业化成功,地球上将出现千百万个小太阳——这些无限燃烧的小太阳,不会改变地球温度,也不会加速地球暖化——这听起来真是奇迹,但怎么看也不像是真的。


谢选骏:核聚变加速地球暖化



《核聚变获重大突破!地球降温有希望?月球计划需加速,竞争或扩大》(网易 2022-012-13)报道:

  

核聚变是改变地球能源格局,减少地球污染物排放,实现“清洁地球”的重要一步。虽然这些年来,我们看到世界不少的国家都开展了“核聚变计划”。但是,终究难以实现突破。


这不,美国又在核聚变方面实现了重大突破,人类朝无限、零碳能源目标又迈出关键一步,这可以说真的是好消息。


一旦人类彻底实现了核聚变的突破,那么地球的气候变化问题——也就不是什么问题了。所以,这个项目对全球来说,都是一个好事情。没错,如果人类改变不了地球的气候模式,那最终受伤的还是我们人类自己。


而且,从已知的气候变化情况来看,留给人类的时间都不多了。下面我们就先看气候,再来看看这个核聚变的问题。


地球气候已经变成什么模式?

从气候的发展模式来看,我们地球已经遭遇了严峻性的气候转变问题,在全球变暖的背景之下,极端性的气候是成倍增长。那变暖有多强了呢?


从2022年公布的去年气候数据显示,全球平均温度较工业化前水平(1850-1900年平均值)高出1.11℃,也是连续几年都是达到了1度以上。


而在这样的气候变化之下,人类对地球的气候“临界点”突破也超过了一大半。


全球15个"气候临界点"已被激活9个,分别是北极海冰、格陵兰冰盖、北方针叶林、永久冻土、大西洋经向翻转环流、亚马逊雨林、暖水珊瑚、西南极冰盖、东南极部分地区。


然而,这超过一半了之后,我们气候的改变仍然没有结束,在2022年之后,说不定这15个气候临界点已经是“所剩无几”。


2022年甚至还有可能创下我们历史性新高的气温提升。2022年地球真的是太热了,夏季北半球多国几乎完全都创下了历史性的气温,这必然会推动2022年全球的平均气温。所以,气候的“恶化”已经是趋势性发展。


更加别说我们说的《巴黎协议》的1.5度,2度提升,怕是这15个气候临界点都不够使用了,所以,人类改变气候的时间真的不多了。这不,“逆转气候”的核聚变计划终于实现了突破,这对地球来说,是一个绝对性的好消息。


一旦进行大规模的商业化运用,将可能实现我们地球变暖的“逆转”,实现地球的降温,让我们回到工业化前的水平。


上面我们说了,这是来自美国的一次核聚变突破,核聚变(nuclear fusion),又称核融合、融合反应、聚变反应或热核反应,核聚变是发生在原子核层面上的,所以核聚变不属于化学变化。


而长时间以来,科学界都在努力研究可控核聚变,一旦实现了这个过程,我们就可能利用核聚变实现我们地球能源格局的转变,从让我们的气候发生改变。因为核聚变可能成为未来的能量来源,核聚变燃料可来源于海水和一些轻核,所以,核聚变燃料是无穷无尽的。


当然,这里说的核聚变,很多人应该也想到了一个事情,那就是嫦娥五号在月球发现的罕见物质,这种物质名叫“氦3”,该物质就是核聚变的重要物质,在月球上十分的丰富。


据保守估计,在月壤中有100万吨氦3,用它发电可以满足地球1万年的能源需求,所以,要是能够将这种物质开发到地球上来运用,将是人类之福了。


而核聚变对这种物质的需求量就是非常大的。所以,加大对月球资源的开采,这是人类未来的一大竞争市场。


这不,人类已经可以实现不受控制的核聚变,那创造“可控”核聚变就是重大目标了。这一次核聚变重大突破!就是与这个有关系。


根据外媒报道,这是来自美国加州劳伦斯利弗莫尔国家实验室(LLNL)的科学家们获得的重大成果,并且已经从一个实验性核聚变反应堆中实现了净能量增益。


整个实验设施耗资35亿美元,由近200台激光器组成,有三个足球场那么大,用高能量轰击一个小点,以启动核聚变反应。


报道称,LLNL的实验获得了成功,聚变反应产生了大约2.5兆焦耳的能量,大约是激光所消耗的2.1兆焦耳能量的120%。看到没?这完全是实现了反向“增益”。


大家要知道,核聚变产生的能量非常大——是核裂变反应的四倍。理论上只要有几克反应物,就有可能产生一太(万亿)焦耳的能量,这大约是发达国家的一个人在60年内所需要的能量。所以,一旦实现这一过程,并且运用起来,对我们地球来说,必然是好事情。人类对能源的开发也将可能变得缓慢,对地球的污染也会减少。


煤炭等物质的使用排放也会减少很多。这反向对地球的保护的确是太好了。所以,当我们地球的变暖不再发生,在持续保护之下。


那地球降温也就可能出现了,这的确是一种重大的希望。所以,我们也期待这一项成果能够早点公布,实现全球的共享。


总结


整体上来说,美国的这一次核聚变突破是好事情,不少的支持此项研究的人表示,核聚变有可能在十年或更长的时间里实现商业化,而一旦商业化,可能会带来更多的益处,包括生产能源,同时不会像当今的核裂变反应堆那样造成辐射性的核废料。


这将真的是人类之福。这也是为什么每次我们在说我国嫦娥五号探月工程的时候,都是期待中国能够早点实现能源物质的可控性开采。


因为谁能够率先在月球建立基地,开采更多的核聚变资源,那对地球的能源格局掌控都可以存在,可以直接在月球上提取,运输回来。所以,月球开采计划需要加速了,竞争在未来可能会不断扩大。


虽然,这对很多人来说可能是“幻想”。但是,随着科技的发展,这似乎已经不是“幻想”,而是在不断变成事实。至少从这一次核聚变的发展研究情况来看,从理论变成现实只是时间的问题。


不得不说,美国又是掌握了一项世界先进技术——首次实现核聚变反应净能量增益,也是全人类首次实现的技术。所以,其他国家还是要加大研究了,国际核聚变机构项目都还没有这个研究成果,美国的一个实验室都实现了,这完全可能让很多人出乎意料。没办法,人才在任何地方都会发光。所以,研究出来也不奇怪。


谢选骏指出:不论核聚变加速地球暖化还是缓解甚至逆转地球暖化,其作用都可能是“革命式的”,都可能比核裂变更深地改变人类的文明。

没有评论:

发表评论

谢选骏:专栏作家是个危险的职业

[《光明日报》资深编辑董郁玉因“间谍罪”被判刑七年](王月眉 2024年11月29日)報道: 2017年,董郁玉在哈佛大学。他在中国政府鼓励与外国人交往的时代开创了自己的事业,但现在,这种交往受到了极大的怀疑。 周五,中国一家法院以间谍罪判处一家主要党报的高级编辑和专栏作家七年徒...