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小編的世界 優質文選 宇宙

給人類五百年時間,能否開發出核聚變發動機,探索外太空?


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2021年6月05日 -
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麥田漫遊指南

核聚變是足以改變人類社會發展模式的未知力量。一直以來,核聚變就被視為至高能源,各國都不遺餘力進行研發。我們不妨做一個設想,如果再給人類500年時間,人類能否實現穩定的核聚變?

答案幾乎是肯定的,我們要相信人類的智慧。然而有穩定的核聚變,並不意味著我們可以實現以核聚變為動力的交通工具。

這要從核聚變的本質說起。

核聚變是宇宙萬事萬物形成的根本力量。在宇宙中的恒星當中,就在晝夜不停地進行著核聚變,生成著更重的化學元素。以人類目前可以掌握的核聚變技術來說,核聚變的潛在能源主要是氘和氚,這些物質在地球海水中有大量存在。氚元素甚至可以用鋰元素來制造,所以核聚變的原料可謂取之不盡,核聚變的能量,更是比核裂變要更強。

然而,人類想要實現穩定的核聚變,有一個劇本的問題要解決,那就是溫度。人類需要制造上億攝氏度的高溫,才能滿足核聚變的發生條件。但這麼高的溫度,地球上沒有物質可以承受。人類唯有使用大量超導材料,采用激光激發,打造龐大的等離子體磁場,才能勉強滿足核聚變的溫度問題。

這種方式存在很多問題,它的體量太過龐大,而想要實現小型化,意味著改變整個溫度激發的邏輯。這並不是人類宇宙飛船可以承載的溫度。

所以有一個悲哀的事實擺在我們面前。就算人類擁有了核聚變技術,也無法將其直接使用。核聚變創造的巨大能量,還要轉變為電能,才能走入千家萬戶。換句話說,核聚變只不過是一個更大的能量池,人類沒有辦法將核能像化石能源一樣,用於直接激發發動機前進。

人類能找到適合核聚變動力的發動方式嗎?至少在目前為止,人類的核動力航母依然在使用蒸汽和電力轉化熱能來驅動,就算未來在宇宙飛船上使用核動力,這樣的能量轉化形勢或者依然會保留下來。

核能發動機,或許是人類的一個終極迷夢罷了。大家怎麼看?

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