未来的能源--重水

　　当今人类社会消耗能源已到了空前的水平，据统计，每年要消耗煤、 石油、天然气等碳氢化合物数十亿吨。如果按这个消耗水平，全世界碳 氢能源要不了 200 年就会枯竭。为了子孙后代的幸福，科学家已把注意 力集中在重水上，将它作为未来的能源。 重水为什么可作未来的能源呢？ 重水是由氢的同位素氘和氧构成，氘原子不稳定，如果彼此碰在一 起就会产生聚变而形成氦，同时，放出巨大的能量，这个过程叫热核聚 变，放出的能量叫聚变能。据统计，由氘生成 4 克氢放出能量达 650000000000 卡热量（1890000000000 焦耳），威力极大的氢弹就是用 这个原理制成的。实验证明，1 公斤氘聚变成氦可放出相当于燃烧 4 万吨 煤的能量，相当于 1 亿度电。 在天然水分子中，约 7000 个水分子内含 1 个重水分子，由于 18 克 水含约 6.02×1023 个水分子，而 20 克重水中含有 4 克氘，这就不难算出 1 升水内约含 0.02 克氘，相当于燃烧 400 公斤煤放出的能量。地球表面 就有 13 亿 7 千立方公里水，其中含有氘 25 万亿吨，这相当于 5 万亿吨 石油，它至少可供人类使用 10 亿年。 但是，使氘聚变成为实际能量的技术问题有待解决。氘的聚变威力 巨大，一旦引发能像氢弹那样瞬时放出能量，就像一匹脾气暴躁的烈马 那样不易为人驾驭。因此，要使氘聚变用于生产和生活，还必须进一步 研究如何控制它，使它像原子能发电站那样，转变为日常使用的电能和 机械能。 最近，从英国的牛津郡欧洲核能聚变研究所传来捷报：在一次受核 聚变试验中，产生 1.7 兆瓦的电能，持续时间为 2 秒。这次反应比太阳 中心温度还高出 20 倍。这是人类将核聚变用于生产迈出的第一步。 经科学家研究，控制氘聚变必须具备三个条件：一是燃料必须是等 离子态；二是等离子粒子密度必须达到每立方厘米 100 万亿个；三是能 量约束时间达 1 秒钟以上。具备上述条件后，只需补充燃料（每秒约 1 克）氘聚变就可进行下去。目前，科学家已发明惯性约束途径和磁约束 途径两种方法，初步将氘聚变这匹烈马控制住。 未来能源——核聚变将给人类带来取之不尽、用之不竭的新能源。

　　本文标题：未来的能源--重水
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