今天,一则关于核聚变能量的消息刷屏了,给疫情与战争阴影中的地球带来一抹亮色!
据媒体报道,位于美国加州劳伦斯利弗莫尔国家实验室(LLNL)的科学家们已经从一个实验性核聚变反应堆中实现了净能量增益。这是人类首次实现核聚变反应净能量增益。
美国能源部预计将在美国太平洋时间周二上午7点(北京时间周二23点)左右进行直播。
全世界人民欢欣鼓舞!
人类,朝着无限、零碳能源目标迈出关键一步。
无人车来也(公众号:无人车来也)看来,其实核聚变能量早就在《流浪地球》里面展示,而且应用到了无人驾驶、自动驾驶!
今天,我们就来掰一掰!
一、逐梦“人造太阳” ,难于上青天
黑乎乎的煤炭、石油,其貌不扬,却被人们誉为“黑色黄金”!
山西煤老板,中东石油大亨,是富豪的代名词。
人类进入工业化时代,从煤炭到石油、天然气,再到电力,能源品类越来越多,不可再生能源却越来越少!
寻找无限的清洁能源,一直是科学家努力探索与追求的目标。比如太阳能、氢能!
后羿射日的故事大家应该都听过,说是天上有10个太阳,被后羿射下来9个。但你有没有想过,后羿可以射太阳,人类有一天也可以造太阳。
而核聚变能量,其实是“人造太阳”能!
核聚变能量是咋回事?
核聚变是指两个轻核素反应,聚合成一个质量素更重的核素。重核只能分裂生成两个轻于母核的核素。比如,铀-235裂变后会成质量为95—105的元素。
通过在极高的压力下进行核聚变的过程,温度可以达到约8300万℃。
这个过程,释放出大量的能量。
1939年,美国物理学家贝特证实,如果把1个氘原子核经过加速器加速后与另1个氚原子核碰撞,会形成1个氦原子核并释放1个自由中子。核聚变释放的能量,是核裂变释放能量的4倍。
1942年12月,以美籍意大利著名物理学家恩利克·费米为首的科学家团队,根据核裂变原理,在美国建成了世界上第一座人工核反应堆,为人类打开了原子世界的大门。
大门虽然打开,成功却遥遥无期!
在可控核聚变领域,有个著名的“50年悖论”!
就是说,在科技界的预言中,距离实现可控核聚变永远只有50年。这很形象地说明了实现可控、持续的核聚变“难于上青天”。
2006 年 11 月 21 日,中国、欧盟、印度、日本、韩国、俄罗斯和美国的多国政府代表通过签署国际热核聚变实验反应堆(International Thermonuclear Experimental Reactor,ITER)合作协议,坚定地致力于 ITER 建设 [3]。
2007 年 10 月 24 日,ITER 组织正式成立,它是多国长达 20 年的合作努力的成果,旨在证明核聚变能源的科学和技术上的可行性。
2020 年 7 月 28 日,ITER 计划重大工程安装启动仪式在法国举行。
然而,核聚变能源商业化道路依然漫长!
世界上近70%的能源来自燃烧煤炭、石油和天然气。由于核聚变不涉及燃烧,所有的污染空气源和废物几乎会在一夜之间消失。
因此,“人造太阳”梦一直激励着科学家不断努力!
美国首次实现核聚变反应净能量增益,是不是真正迈出了无限能源商业化第一步?
我们拭目以待!
二、核聚变能量,能不能用于无人驾驶自动驾驶?《流浪地球》告诉你!
“道路千万条,安全第一条,行车不规范,亲人两行泪。”
贺岁电影《流浪地球》这句台词引发笑点,也被网友怒赞“太魔性”。
其实,《流浪地球》里面的运载车,用上了核聚变能量“黑科技!”
在深邃的天空,离地1000米,几个圆球在漂浮,银灰色的球体一动不动。
没错,那就是核聚变发电球。
一个直径10米的核聚变圆球,就能运行100年,可以为10万台汽车提供电能。
每一辆行驶在路面的汽车,与核聚变球建立无线输电通道,汽车在不同的核聚变球的覆盖区域间切换,就像手机在基站之间切换一样。
有了核聚变能量,汽车动力永远不会中断。
简直就是永动机!
科技很神奇,有时候看起来进展缓慢,如龟行;但也许某一刻,它瞬间爆发,如动兔!
《流浪地球》里核聚变技术推动了无人驾驶、自动驾驶,现实中哪一天能够实现?!
三、核聚变能量商业化加速!中国如何在未来竞争中脱颖而出?
目前,中日韩三国围绕锂电池大战,已进入锂电池供应链和产业链争夺关键性阶段。
这个时候,美国抛弃内卷的地球竞争而将目光伸展到太空,以增益太阳能技术——核聚变能量为突破口提升其锂电池核心竞争力,这会是汽车锂电池竞争的一个新开始?
俄乌战争让天然气大战蔓延欧洲,美国趁火打劫高价兜售天然气,狠赚了一把,但是难以持久!于是美国另辟蹊径,从核聚变能量上降维打击!
世界变化快,核聚变能量商业化正在加速!
中国,如何在核聚变能量竞争中脱颖而出?
2007年,中国加入ITER的时候,在核聚变领域还是一个新手,时至今日,ITER没有造好,中国已经建成了三个托卡马克装置了,顺手还给仿星器项目设计了一套磁约束系统。
目前,中国托卡马克已经实现了1.2亿度101秒持续“燃烧”, 1056秒的长脉冲高参数等离子体运行,中国在核聚变领域的部分技术可以说是世界上最先进的水平。
不过,中国目前仍然没有能够支持氘氚聚变的装置,综合运行参数和美欧项目有所差距。
美国这次走在世界第一,国人必将奋起直追,争取早日在核聚变能源方面取得突破!
如果中国能够加速《流浪地球》幻想变成现实,我们一定能赢!
一个有趣的话题:核聚变能源,能不能应用到无人驾驶、自动驾驶?何时落地?
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