未来能源的大哥大是它

沈叶华

我们知道，地球上的非再生能源已告急，煤炭、石油、天然气剩下的越来越少，开采的难度、成本越来越高，未来50年内或将出现短缺。而且，在使用这些能源时都会排放废气，制造雾霾污染空气，造成温室效应等，这就像我们喜欢吃的炸鸡薯条，很美味却多少会损害健康。

虽说水力、风力、太阳能、原子能都可以利用，但使用这些清洁能源时，在选址、发电量等方面都受环境的限制，不然早使用许多年了，为啥现在能源还这般紧缺呢？

不过，办法总比困难多。英雄所见略同，世界上的科学家都想到一起了——利用核聚变发电。

大家听清了啊，是核聚变，不是核裂变，一字之差，把核裂变甩出几条街呢！核裂变发电，就是我们早已用上的原子能发电。由于有过切尔诺贝利和福岛等核电站泄漏造成巨大灾难的教训，以核裂变发电的核电站建设就减慢了前进的步伐，有些国家甚至完全中止了步伐。那么，核聚变是何方神圣？为什么要请这尊“神”？

科学家说，核聚变好比一个“迷你太阳”——它的发电方法是拷贝太阳发光发热的方法。用两个质量小的原子核，通常是氢的两个同位素氘和氚，使用高温高压令它们碰撞并聚合在一起，生成一个质量更重的新的原子核，比如氦，在这个过程中会释放出巨大的能量。

我们来看看核聚变这个“巨大的能量”有多大。现在我们已使用的能源中，发电能力最强的是核裂变（利用铀-235原子能发电）。人们已在使用的核能，比如用1千克铀-235核裂变可以驱动小汽车跑1 770 000公里，相当于从地球到月球的两个来回;未来核聚变产生的能量比核裂变的还要高出5～10倍！

不要以为产生核聚变的原料很金贵，其最主要的原料氘可以从海水中提取，每升海水可提取0.03克的氘（每克氘的提炼成本是1美元），这0.03克的氘经与氚核聚变，产生的能量相当于300升汽油。氚可以从锂中提炼，锂藏于矿石、盐湖等地质中。地球上仅海水中的氘就够人类用100亿年！

核聚变对环境的危害比较小，它不产生二氧化碳，不会破坏臭氧层，核聚变后的废料过一段时间后就没有放射性了，处理简单，不成问题。

核聚变发电既然有那么多的好处，为啥不赶快投入生产？人们用上它，不就一劳永逸地解决能源供应的难题了吗？原来，核聚变的原料虽不难寻找，但让氘和氚发生核聚变的装置却很复杂，现在科学家对这个问题还感到很棘手。

从20世纪50年代开始，世界各国的科学家就致力于核聚变的民用开发，经过将近70年的努力，如今有了初步的研究成果。国际热核聚变实验堆（ITER），这个世界上最大的核聚变装置正在法国南部建造。该工程由35个国家（包括中国）共同出资，合作兴建。至2017年建造工程已过半，预计2021年完工，开始实验。如果进展顺利，2050年之前核聚变的电能就将接入电网，源源不断地输送给千家万户。

一旦这个取之不尽的能源宝藏打开了，能源富足且价格低廉，对于未来的人们，它将提升生存的格局，打开广阔的新天地。那时，农业不再只依赖陽光，电能也能提供光源，有光就有农作物的光合作用，高纬度地区一年四季都可以种植粮食，充足的光合作用使蔬菜、水果一星期就有收成;还可建筑深埋地下的现代城市，地下城市灯火通明、亮如白昼，商场、游乐场、歌舞厅流光溢彩。说不定，那时宇宙飞船的票价跟白菜的价格差不多，节假日人们可以去月球进行“环月游”。

除了国际热核聚变实验堆，世界多国如美国、中国、英国等也都在独立研发核聚变发电。美国麻省理工学院近期一个新的研究立项，认为或许只需15年，就能摸到打开这个能源宝藏的金钥匙了。

（编辑 文 墨）