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激光:取之不尽用之不竭的清洁能源【十博入口】

3月 25th, 2021  |  国内

本文摘要:作者:吴楚提到了清洁能源,人们自然不会误解太阳能、风能、潮汐能等。

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作者:吴楚提到了清洁能源,人们自然不会误解太阳能、风能、潮汐能等。然而,正在进行的多国合作激光能源研究项目有可能在十年内改变现有的清洁能源生产状况。激光已经广泛应用于工业、医疗、武器等领域,正面临清洁能源的广阔舞台,因此渴望尽最大努力。

该项目名为Hippler (Hippler激光能量研究),被称为“低功率激光能量研究”。它由英国科学家发起,包括德国、法国、加拿大和俄罗斯在内的11个国家参加。

目前已经达成一致,欧盟同意设立一个项目,为建造试验反应堆筹集资金。项目研究周期长达7年,前期投入3500万欧元用于实验室设备和科学家活动,而反应堆本身将耗资5亿欧元。这么大的投入,预期回报一定不低。

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参与该项目的科学家詹姆兰德森(JamesRanderson)解释说:“当研制出这样一种激光器(fusiongenerator)时,它需要发动无穷无尽的(self-power)反应,在这个过程中产生大量不足的能量。这种能量转化成电能后,就可以被人使用了。”最重要的是,在提供能源的过程前后,会有任何垃圾和污染,既不会危害环境,又对气候有影响,是最受欢迎的地方。

这种低功率激光反应堆的工作原理类似于太阳闪烁痉挛,是核聚变。众所周知,核聚变是能量仅次于但最好控制的反应之一。“我们(科学家)40年前就开始争论了,使用核聚变能源至少需要40年。

到目前为止,这种反应只发生在氢弹爆炸中,也叫人为控制。”詹姆斯说,“这些年来,每个人都把注意力集中在磁反应上,比如利用太阳能。虽然也能产生能量,但这种反应不如核反应有能量。

”“低功率激光能量研究”的项目团队已经就如何将大胆的想法和实验室测试转化为真正能产生效用的实用技术制定了具体的计划。就像上世纪80年代美国科学家在地下进行秘密氢弹试验一样,现在的激光科学家只需要复制场景,让巨大的能量流过氢原子,产生核聚变反应,但不同的是,这一次的能量来自激光,而不是炮弹。在美国加利福尼亚州的利弗莫尔,一支军队也在进行这项实验。

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一旦进展顺利,HiPLER项目团队希望出售这项实验的结果,以帮助对研究进行更好的理解。”这是通过商业贸易促进科学研究的一种方式.”中央激光研究所(CLF)主任米凯顿说。CLF享有世界上最弱的激光器之一。它被命名为火神,这是在罗马的神话负责火和切割的神的名字。

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HiPLER项目组声称,他们将利用火神激光诱导核聚变反应,即利用激光流过氢及其同位素氘。这种反应的轻微程度是“只有10艘航母在你的拇指下战斗”。人类需要控制这样一种白热化的反应吗?关于核聚变的安全性引起的批评,迈克达恩说:“核聚变比核裂变更安全,核裂变已经在核电站得到广泛应用。核聚变不像核裂变那样产生反应堆废物。

必须在深海中成功挖出。即便如此,也可能在几十万年后严重威胁后代,核聚变产生的废物甚至比医疗废物危害更大。程度还低。

”迈克还说,更大的好处是核聚变会产生连锁反应。“像切尔诺贝利核泄漏这样的事故,总有一天不会在核聚变中再次发生。我们能想象的最糟糕的事情莫过于反应不平稳。”反应堆的原材料便宜且容易获得,这也是该项目备受期待的另一个原因。

反应所需的氘可以从海水中提取,取之不尽,而氢的另一种放射性同位素可以从反应的副产品中获得,基本归自己所有,出售。也有观点不同的科学家公开表示不同意:“用激光引起核聚变和用激光发电不能划等号。”牛津郡的电磁专家杜阿尔特博尔巴说:“很难坚持一秒钟。

问题是如何让它做出可持续的反应。”对此,迈克达恩回应道,他的问题充满了信心:“显然,我们现在需要做的是突破这个难题。

这是最投资和研究的问题。如果解决了,我们之后的人类后代就会出现能源问题。

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