青豆小说

手机浏览器扫描二维码访问

第323章 宇宙中最好的能源（第1页）

其实一直以来人类都在研究如何从海水中提取聚变材料，相比遥远的太阳和木星，海水中的氘核才是最理想的可开采对象。

在地球海水中，拥有数百万亿吨的氘核，如果这些氘核通过核聚变给人类提供能源，那么以人类以前的能源消耗量足够人类使用上亿年之久。

氢有三种同位素“氕氘氚”，每种同位素都能发生核聚变反应，但是所需条件相差极大：

氕核的核聚变条件是最高的，氘核与氚核发生聚变的条件最低，所以可控核聚变的材料也是氘核与氚核，氢弹也是利用这个反应，反应方程式为：

3H+2H→4He+n，ΔE=14。6MeV；

在大自然中，氢主要以氕核的形式存在，氘核的含量为0。02%，氚核更是低到10^-15%，而且氚核的半衰期不长，只有12。5年。

于是可控核聚变技术的关键之一，就是提取氘核与氚核，氘核可以直接从海水中提取，地球海水总量大约为1。4*10^18吨，于是海水中的氘核含量大约为2。7*10^14吨（270万亿吨）。

考虑氘核萃取不可能达到100%，海水中也存在数十万亿吨的氘核可供人类使用。

氚核在海水中的含量太低，只能通过其他方式获得，目前最主要的方法，是利用反应堆中释放的中子，和锂碰撞产生，反应方程式为：

Li＋n→4He＋3H；

但是锂属于稀有金属，地壳中可供人类开采的只有大约为400万吨，这个根本不足以用来开采海水中的聚变材料。

而且使用锂原子置换法成本太高了，所以铁憨憨才会研究用超离子冰结晶法来提取聚变材料。

当然如果人类的技术进一步发展，能够解决重核聚变条件问题，那么海水中的氢元素就都可以用来进行核聚变，那么以人类目前发现的水源，就足以实现能源永不枯竭的未来。

《流浪地球2》中，人类计划给地球安装上万座巨大的行星发动机，推动地球离开太阳系，这些发动机就是重核聚变行星发动机。

影片中最引人注目的重核聚变行星发动机，全球布置上万台，每台发动机的高度比珠峰朗玛峰还高2。2公里，单台发动机能提供150亿吨的推力。

电影中呈现的重核聚变，是将石头中所包含的重元素进行核聚变反应，也就是所谓的“烧石头”，理论上的确有可行性，但是实际利用起来，以现在的技术手段是不可能的。

重核聚变是采用硅等元素作为聚变原料，首先要克服原子核之间的静电斥力。

众所周知，越重的原子核所带电荷越多，越难以产生聚变。

因此目前人类使用的主要的聚变材料就是氢的两个同位素——氘和氚。

绝大多数恒星的主要聚变材料也是氢（当恒星内部的氢燃料逐渐耗尽后，如果恒星的质量足够大、温度和压力等条件合适，氦也会作为聚变材料参与反应）。

为什么会这样呢？

原因非常简单，氢元素作为宇宙的最基本元素之一，是最容易获取的元素，所以未来的能源发展方向绝对不是什么重核聚变，而是如何更好的发展氢核聚变。

更重要的还是，使用氢核聚变的成本最低。

成本低就意味着可以用氢核聚变来制造反物质，那么更高层次的能源材料也就制造出来了。