如果可控核聚變實現了,人類是不是不用吃地球老本了,自己給自己

2021-03-22 02:17:13 字數 5410 閱讀 1310

1樓:匿名使用者

不是的。可控核聚變(人造太陽)與太陽不是一回事。

知道氫彈吧?就是利用氫的重同位素聚變,產生巨大的能量和殺傷力的**。其原理是:

氘+氚→氦+中子+能量。這與太陽上每時每刻都在發生的氫聚變反應的最後一步有些相象。氫核聚變不會產生核裂變所出現的長期和高水平的核輻射,不產生核廢料,當然也不產生溫室氣體,基本不汙染環境。

氫彈出現後,人們就想,如果能讓氫同位素聚變反應受到控制,讓它慢慢地聚變,把聚變產生的能量提取出來,用來發電,那該多好。這就是可控核聚變的原理。因為氘與氚的聚變反應在太陽上已經持續了50億年,所以把可控核聚變稱為「人造太陽」。

但要實現可控核聚變非常困難。一是要讓氘與氚實現聚變,其溫度要達到數千萬度。沒有任何物質能夠承受這麼高的溫度。

二是如何把氘與氚限制在一個非常小的體積內,並讓能量緩慢釋放出來。最著名的方法是"託卡馬克"型磁場約束法。它是利用通過強大電流所產生的強大磁場,把等離子體約束在很小範圍內,來實現可控核聚變。

下面是可控核聚變裝置的原理。

它一點兒也不像太陽,也沒有太陽的熱輻射功能,只是用來產生能量,併發電的。

目前用可控核聚變來發電距離工業化應用還差得很遠。即使將來某一天實現了,也是用於替代現在的火力發電、核電等,讓地球變得更清潔。

而把這種裝置用來自己給自己造太陽,拉一船動植物去太空旅行,從目前看還是不可能的。

如果可控核聚變實現了,智慧生命還用製造巨大又費事的戴森球嗎?

2樓:gan_落葉

在人類科技文明飛速發展的同時,能源的**問題卻逐漸顯露了出來,雖然煤、石油、天然氣,風能,太陽能等能源已經被人類大規模使用,但與此同時還會帶來一些汙染問題,而且這些能源根本解決不了我們的需求。

而後面核能的出現讓人類看到了未來的能量**,尤其是來自氘核聚變的能量,還具有清潔無汙染、原料幾乎取之不盡(在海水中儲量很大)、安全性高等優點,由此看來,如果在未來人類實現了可控的氘核聚變,很長一段時間內的能源問題就可以得到根本性的解決,所以我們的科學家們也一直在朝著這個方向努力著。

科學界也在在宇宙中尋找著戴森球,於是有人就提出了疑問,如果可控核聚變實現了,我們還用製造戴森球嗎?

可控核聚變目前來看,可控核聚變是人類未來要實現的一大難關。

太陽內部的燃燒原理其實就是核聚變反應,因此可控核聚變有著「人造太陽」之稱,是兩個相對比較輕的原子核聚合為一個較重的原子核,並釋放出能量的一個過程。

在自然界中人類能夠最容易實現的聚變反應就是是氘與氚的聚變,而且這種反應已經在太陽上持續了50億年了,其實人類最開始認識的熱核聚變就是從氫彈**開始的。

因為核聚變在反應過程中並不會產生核裂變反應中所出現的長期以及高水平的核輻射,也並不會產生核廢料等,基本上可以來說是一個比較清潔的反應過程,因此,科學家們就非常希望能夠發明出類似於核聚變的一種裝置,能夠有效的控制「氫彈**」的過程,並讓能量持續穩定的輸出,而這就是可控核聚變。

可控核聚變還有著兩個非常明顯的優點其一,據科學家們研究發現在地球上蘊藏的核聚變原料非常豐富,根據測算,每升海水中大約含有0.03克氘,我們推算一下地球上僅僅在海水中就有高達45萬億噸的氘,而1升海水中所含的氘,經過核聚變之後就相當於300升汽油燃燒後釋放出的能量,可以毫不誇張的說這種能源是取之不竭,而氚在自然界中雖然不存在,但是它可以靠中子同鋰作用產生,而鋰在海水中就可以取到,這樣就可以有效實現能源經濟、可持續的發展。

其二,可控核聚變並不會產生汙染環境的放射性物質,最重要的就是受控核聚變反應能夠在稀薄的氣體中持續進行,可以說可控核聚變是一種無限的、清潔的、安全的新能源。

戴森球構想「戴森球理論」是由戴森提出的,在《人工恆星紅外輻射源的搜尋》對這個理論也有著非常詳細的解釋.

在他看來,我們賴以生存的地球本身所蘊藏的能量是非常有限的,並不是取之不竭的,而這些能量根本就不可能支撐地球文明能夠發展到下一個高階階段,而在一個恆星—行星系統中,所含有的絕大部分能源都是來自恆星的輻射。

但迄今為止,在太陽系內的各行星也只是接收了太陽輻射能量的大約 1/109,所以在戴森看來,我們人類如果想要發展更高一層面的文明,必須要有一定的能力能夠將太陽的能量全部接納,因此提出了一個「戴森球理論」,如果能夠將太陽用一個巨大的球狀結構包圍起來,這樣就會讓太陽的大部分輻射能量能夠被我們人類利用起來,如果發展順利的話,甚至還有可能會利用這些能量來長期支援人類文明發展到足夠的一個高度。

雖然這個理論讓人聽起來感到荒繆,可能只會在科幻電影才能夠實現,但是如果我們細想的話,其實也是毫無破綻的,因為如果想要發展高階文明就必然要經過這個階段的才能夠完成的。

由此看來,戴森球帶給人類的能量是遠遠多於可控核聚變。但有很多科學家表示,這種裝置只可能出現在科幻**中,現實中是不可能被製造出來的,而且距離該概念提出已經過去了將近七十年了,可我們人類在這一方面的研究卻沒有任何的進展。

因此實現可控核聚變是目前唯一有效的解決能源問題的辦法,但要進行可控核聚變所需的條件非常苛刻困難。

未來有可能實現可控核聚變?在太陽的內部每時每刻都有核聚變反應的發生,研究發現每秒鐘大約有6億噸的氫轉變成5.96億噸氦,釋放出400萬噸氫的能量,而這種能量釋放的條件是在3000億個大氣壓的壓力和1500萬度的溫度,而我們地球上根本無法提供這麼高的壓力,只有提高溫度來達到這樣的壓力,但這樣的溫度會達到上億度,所以如何達到這樣的溫度,用什麼樣的容器或者方式來約束這種溫度,這是目前科學界需要解決的一大難題。

3樓:曉月山河

如果這個技術實現的話,並不需要進行製造戴森球了,因為功能可以被新技術替代

4樓:聽風念舊人

會,因為在未來科技終極使核聚變實現了,戴森球也是需要製造的,它可以更好保障機械的執行

5樓:醉傾城君臨

如果可控核聚變實現了,那麼智慧生命將會超脫戴森球理論的桎梏,前往新的高度和領域!

如果人類實現了可控核聚變,那麼我們能走出銀河系嗎?

6樓:匿名使用者

其實人類早在上個世紀就實現了核聚變技術,但那是不可控的核聚變,因而人類一直在探索可控核聚變的實現方法,可控核聚變以其強大的能量和無汙染的特性一直被人類當做終極能源,但目前人類進行可控核聚變實驗的託卡馬克裝置距離真正商業化應用還要很長的一段時間。

人類目前的宇航推進技術還是半個多世紀以前的化學推進,耗費巨量的資源卻只能把很少的一部分質量送到太空,雖然馬斯克實現了火箭**利用技術,但仍然沒有從本質上改變化學推進這一落後的技術,依靠化學動力火箭的低速人類連半徑一光年的太陽系都飛不出去,所以可控核聚變自然也成為了未來人類進行星際航行的最佳動力。

未來人類如果真能把可控核聚變反應堆像現在的核動力艦艇一樣塞到宇宙飛船裡,那麼人類的宇航速度就能達到一個相當高的水平,起碼能達到銀河系的逃逸速度,但就像現在制約核動力航母的是食物和淡水一樣,未來人類進行長時間星際航行時也同樣需要海量的食物和淡水資源。

銀河系的直徑是20萬光年,中心厚度1.2萬光年,人類的核聚變飛船也需要幾十萬年甚至幾百萬年才能飛出銀河系,暫且不說核聚變能源夠不夠,單單是這幾十萬年的各種食物和水就是一個天文數字,因此人類除了可控核聚變還需要足夠強健的人造生態迴圈系統才行,或者直接研究人體冬眠技術。

如果考慮到核聚變的能源問題,單單靠核聚變是絕對飛不出銀河系的,最多能達到周邊的恆星系。

7樓:你罵我我吃虧

我們只能說有機會,但是這種技術是非常難以控制的。

8樓:你的說法

不可能的,飛出銀河系需要達到宇宙三型文明能力

9樓:浮生晨風

人類實現了可控核聚變後可獲得的能源就更多了,但能不能走出銀河系還未可知。

10樓:開心的我

不會的,因為除了可控核聚變,還需要其他的條件

11樓:小魚遊呀遊呀

這個應該是不可能的吧,難度可想而知不好實現

12樓:z他小怪獸

如果真的是這樣的話,那麼人類將會是有機會突破光速,走出銀河系指日可待。

13樓:武漢黑鴨

理論上是可以的,不過還是要人看人們的科技手段能夠走到哪一步。

14樓:否羑澤丶亦良

應該是很有可能的,畢竟核聚變產生的能量是非常大的。

15樓:不三不四的女子

可能性不大,畢竟人類在整個宇宙中是十分渺小的

如果可控核聚變成熟了,人類是不是可以造一艘容納千萬人的行星級宇宙飛船?

16樓:匿名使用者

必須可以啊,星戰的死星就是用核燃料的戰鬥用的行星級宇宙飛船,做成生活用的就能容納千萬人了。即使不用核燃料,像星際**—千星之城裡面一樣把空間站全部連結起來用太陽能也可以容納千萬人

如果可控核聚變實現人類社會將會產生怎樣的變化?

17樓:儋懶繕

一、石油、煤炭等等作為燃料的功能可能就基本不存在了;

二、汽車幾乎都是電動的;

三、家庭能用電的都用電,不用其它燃料;

其原因是因為,電的**變得非常便宜,

18樓:滕邦宇文思凡

核反應堆是目前人類使用原子核能量的最成熟技術示範,裂變技術已經發展到***,當前,各國建造的三代核電算是較為先進的普及型反應堆,還有更先進的***反應堆。裂變技術對於人類而言,我們已經掌握了其基本約束條件,實用化進展正在不斷推進,但這並不是核能利用的最高階。核聚變技術被認為原子核能量應用領域的桂冠,雖然氫彈早就被試驗成功,但這是不可控的核聚變技術,如何讓核聚變受到約束和控制是當前核聚變研究領域的方向。

核聚變作為宇宙中最普遍的能量利用形式,人類要想突破行星際的限制而進入恆星際空間,核聚變是必不可少的能量源。但核聚變的研製難度很大,要求相對苛刻,熱核聚變產生的等離子體溫度和密度極高,要想讓核聚變反應自持下去,就需要維持這些極高溫等離子體。英國科學家勞遜在2023年就提出了「勞遜條件」,認為等離子體的溫度可達到1億攝氏度,這樣才能實現「得失相當」。

因為在這樣的溫度下,參與反應的所有物質都會電離形成等離子體,然後才能利用強磁場對帶電粒子進行約束。

在瞭解核聚變的約束條件後,工程製造上的問題就來了。雖然我們知道等離子體的溫度極高,但我們對等離子體產生的湍流行為仍然沒有足夠的瞭解,理論模型的缺失導致我們無法**超高溫等離子體。其次是磁場約束,核聚變需要強磁場對等離子體進行約束,這就需要大電流,而電流具有熱效應,因此只有超導才能解決這個問題。

發展核聚變堆之前,我們還要解決超導線圈的應用,用接近絕對零度的溫度來實現超導,進而產生強大的磁場來約束幾億度的超高溫等離子體。

這樣的工程不僅需要極高的技術含量,還要有龐大的資金支援,國際熱核實驗堆從2023年開始推進,預計花費100億美元。目前,國際上幾個著名的核聚變試驗裝置有望在2023年左右發展出較為成熟的核聚變技術,本世紀末,我們有望用上由核聚變產生的電力。2023年,軍火巨頭洛克希德·馬丁公司稱已經突破了小型核聚變堆技術,有望在未來10年內安裝在軍用船舶上,功率為100兆瓦,讓我們看到了小型核核聚變反應堆被普及的希望。

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