为什么把氘叫做未来的燃料?

今天,人类的主要燃料是石油、煤等以及铀、钍等原子燃料。

那么,明天的燃料将是什么呢?

在未来的燃料中,最诱人的恐怕要算是氘了。

稀有金属铀、钍等重元素发生裂变时,会释放出巨大的能量一原子能。原子能发电站,利用的就是这种能。而热核反应刚好和上述裂变反应相反,是由氘、氚的原子核发生聚变反应而释放出巨大能量的。1 公斤氘聚变成氦时,所释放的能量等于燃烧4万吨煤,这比1公斤铀裂变时所放出的能量还要大20倍呢!

氘又名重氢,它是氢的同位素。

重水就是由两个氘原子和一个氧原子组成的。在海水中,平均每6000个水分子中就有1个重水分子。如果你有兴趣计算一下,不难算出,每升海水大约含有将近0.02克氘,它在热核聚变时放出的能量,大约等于燃烧400公斤石油。地球上海水的总量,估计有13亿7千万立方公里,因此海水中氘的总贮存量,大约有25万亿吨,相当于5万亿亿吨石油。假如将这么多石油放在地球上,可以使整个地球表面包上一层厚达1000公里的石油!所以人们说,等到有一天人类学会利用氛的热核能之后,人类的能源几乎就取之不尽,用之不竭了,如果按现在全世界每年消耗的总能量计算,那么它足足可以使用10亿年呢!

那么,为什么氘是未来的燃料,而我们今天又不去用它呢?问题在于热核反应很难控制,今天人类还没有掌握控制热核反应的技术。

我们知道,热核武器的巨大威力,就是由热核反应产生的,但是这种热核聚变反应是未受控制的,一旦发生,就引起巨大的爆炸。由于它所产生的巨大能量是在一瞬间释放出来,除了用于炸山开矿之类的用途外,很难加以利用。只有将热核反应加以控制,使它慢慢地释放出巨大能量,才能将它转换成人类通常使用的形式,如电能,人类才能很好的利用它。因此,只有当人类学会控制热核反应的过程,才能通过受控热核反应将氘用作燃料。

现在,世界上有不少国家,都在对如何实现可控热核反,应进行研究,解决了一个又-一个难题。不久前,利用激光引发核聚变的试验宣告成功,为受控热核反应又解决了一个大难题。

可以相信,人类最终一定会制服热核反应这匹“烈马”,使它乖乖地听从人类的驾驭,忠实地为人类服务。人们认为,如果事情顺利,八十年代可能实现受控热核聚变,九十年代能实际应用,到本世纪末可能普遍推广使用。

(刘有常)


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