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原标题:舆情观察 | 2025年核聚变或将成为现实

2025年核聚变或将成为现实

为了防止本世纪全球气温上升超过1.5摄氏度,各国必须在2030年前将碳排放量削减45%,到本世纪中叶实现零排放。与此同时,碳排放量每年都在增加,而且还在加速增长。2017年碳排放量增长1.6%,2018年增长2.7%,达到历史最高水平。更糟糕的是,全球能源需求预计在2040年增长约27%,相当于37.43亿吨油当量(mtoe)。那么是否有一个能源解决方案可以解决所有这些亟待解决的问题呢?

虽然这听起来很荒唐,但的确有一个完美的解决方案近在眼前。

核能是我们今天使用的一种强大的能源。尽管现代核能效率极高,而且碳排放量为零,但它也有很多不容忽视的缺点:潜在的核熔毁和放射性废料。在未来数千年的时间里,这些物质都会产生危害(这一过程会使纳税人付出一定代价)。但是有一个更好的方法。我们目前的核反应堆都是通过核裂变来发电的。核裂变通过分裂原子来产生能量。多年来,科学家们一直想知道应该如何利用核聚变,即通过将原子融合在一起来为地球提供能量。核聚变非常强大,其威力是核裂变的好几倍。因为核聚变的燃料不是铀或钚,而是氢,所以不会产生核废料。

人类现在掌握可控核聚变技术了吗(2025年核聚变或将成为现实)(1)

纳萨尼尔·格罗内沃尔德(Nathanial Gronewold)在《科学美国人》(Scientific American)杂志中写道:“实现可控的核聚变反应能使其净功率超过其产生的能量,并达到商业规模,这是应对气候变化的一个潜在解决方案。聚变能源将减少人类对化石燃料的需求,并解决可再生能源固有的间歇性和可靠性问题。这些能量的产生不会产生危险辐射量,从而引发人们对裂变核能的担忧。”

实现核聚变一直以来都是遥不可及的梦想。但现在,随着杰夫·贝索斯(Jeff bezosin)带领的通用聚变(General fusion)等公司以及大量的核聚变初创企业在竞争中升温,核聚变正迅速向现实靠拢。就在上周,“世界上最大的核聚变实验”取得了重大突破。

国际热核聚变实验堆计划(ITER)总部位于法国南部。其有关官员宣布,他们距离获得初始等离子体(First Plasma)只有6.5年的时间,这是一个历史性的里程碑。根据上周新闻报道,由35个国家支持的ITER项目已经完成了65%。《科学美国人》报道说:“最近安装的部分——低温恒温器底座和下圆筒——为托卡马克的安装铺平了道路。托卡马克的技术设计通过强大的磁场来包裹超热等离子体聚变核心。”

人类现在掌握可控核聚变技术了吗(2025年核聚变或将成为现实)(2)

该项目是世界上第一个商业化规模的聚变反应堆项目,所有的目光都集中在ITER的托卡马克上,为商业化的核聚变竞赛设定标准和时间表。虽然该项目计划于2025年底启动,但该设施完全投入使用(至少)还需要10年时间。发言人萨拜娜·格里菲斯(Sabina Griffith)告诉《科学美国人》,“获得First Plasma的日期已经确定,我们将在2025年12月完成这个目标,而且还需要10年的时间才能完全实现氘-氚操作。”

核聚变之所以难以实现是因为我们需要在地球上创造出极端条件,比如太阳核心的条件。正如美国能源部所解释的那样,“科学家正在研究聚变反应,但由于将原子核连接在一起需要巨大的压力和温度,因此很难长时间维持。”

虽然核聚变在解决当今世界上一些最棘手的问题方面前景广阔,但时间并不等人。许多专家表示,虽然实现核聚变这项技术仿佛近在咫尺,但时间也不会站在我们这边。尽管ITER的托卡马克反应堆有望在2025年建成并投入使用,并在2035年左右完全投入使用,但这可能为时已晚。气候专家目前表示,政府间气候变化专门委员会(Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC)设定的扭转气候变化的期限可能需要从12年缩短至18个月。波茨坦气候研究所(Potsdam Climate Institute)的汉斯•约阿希姆•舍尔胡伯(Hans Joachim Schellnhuber)简单地说:“气候中的数学非常清楚:世界气候问题不仅无法在未来几年内得到解决,而且其很可能在2020年前因人类的疏忽而受到更加严重的破坏。”

翻译:刘会兰(微信部)

审校:范文君(微信部)

编辑:徐梦瑶(微信部)

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