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核聚變:有可能將人類文明推向新高度,地球人將迎來新的未來?


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2021年8月11日 -
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雨後科普

導語:科學家們在不斷在深入研究自然界中的能量,根據卡爾達肖夫指數,它將種族的文明水平分成了I型、II型、III型這三個等級,這三個等級主要是根據種族使用能量的能力而劃分的。

I型文明種族是指該種族能夠使用它所存在行星上的所有能量,這也是這三個文明中最基礎的一個。而II型文明種族比I型要高級一點,它可以使用它所存在的恒星系的所有能量。最後是III型文明種族,這也是最高級的,它能使用它所存在的整個星系的所有能量。顯然,目前人類還沒有到達I型文明水平,很多科學家都認為,要想達到I型文明最大的突破可能就是研究可控核聚變。

01核聚變

因為愛因斯坦提出E=MC,科學家們對物質和能量之間的關系有了更系統的了解,後來提出的“宇宙大爆炸”學說也最終揭開了宇宙的本質,也就是物質和能量交替循環的過程。所以一個種族能夠更多地利用能量的重要性也就凸顯了出來,也就是說,只要有足夠的能量就可以轉化成源源不斷的物質。

根據調查顯示,目前人類能量利用率最高的就是核能發電,但是核能發電也存在著很大的缺點。第一個缺點是核燃料的儲量在自然界中是有限制的,是很稀少的,所以過度開發很快就會枯竭。第二個是在工作過程中不能出現一點紕漏,否則就會造成核汙染的嚴重後果。

所以說核能發電也就是核裂變根本無法滿足我們對能量的需求,因此也就有了我們開始所提到的核聚變,比如一些核武器就是根據核聚變的原理,根據愛因斯坦的質能轉化公式,在核聚變的過程中會損耗一部分質量轉化成能量最終被釋放出來。

02為什麼已掌握了核聚變的技術卻還不是I型文明種族的水平?

這就要深入到核裂變和核聚變的底層原理了,我們簡單點分析,也就是核聚變所需要的能量要遠遠大於核裂變才能促使所有核燃料發生聚合反應,一旦能量不足,反應就會立馬停止,宣告失敗,可能還會產生一些核汙染的問題。目前科學家們正面臨一個課題叫可控核聚變,核聚變無法像核能發電一樣,可以通過添加減速劑控制它的反應速度。

03科學家篤定核聚變的成功會將人類文明水平推上新高度,原因有三點:

首先,核聚變所需要的基礎原料可以從海水中提取出來。而總所周知,地球上絕大部分都是水,所以如果可以成功運用核聚變創造能量,那麼這些能量大約可供人類使用上百億年。

其次,核聚變的能量轉化率非常高,比我們目前的核能發電的轉化率還高,顯而易見,核聚變的作用之大,對人類益處之多。

最後一點非常重要,核聚變是最清潔的能源,在核聚變的過程中不會釋放二氧化碳。而且核廢料的放射性也非常弱,所以對於生態環境非常友好,這也是目前工業社會發展所急需解決的問題。

結語:通過對這幾年相關報道的搜集調查發現,我們國家在這一領域的研究上不斷取得突破,所以讓我們一起期待成功吧!