核聚變的主要應(yīng)用是發(fā)電,它可為后代提供安全、清潔的能源,與目前的核裂變反應(yīng)堆相比,它具有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn):
燃料供應(yīng)充足——氘可直接從海水中提取,大量的氚可從核反應(yīng)堆本身的鋰中獲得,而鋰又廣泛存在于地殼中。核裂變所需的鈾非常稀少,必須經(jīng)過開采和濃縮后才能用于反應(yīng)堆。
安全——與核裂變反應(yīng)堆相比,核聚變所需的燃料較少。這樣便避免了不可控的能量釋放。與人類生存的自然界相比,大多數(shù)核聚變反應(yīng)堆釋放的輻射并不算多。
清潔——核電廠(無論是裂變還是聚變)不靠燃燒發(fā)電,不會(huì)造成空氣污染。
核廢物更少——核聚變反應(yīng)堆不像核裂變反應(yīng)堆那樣會(huì)生成大量的核廢物,因而處理起來會(huì)更加容易。另外,核裂變所產(chǎn)生的廢物屬于武器級(jí)的核材料,而核聚變的廢物則沒有這樣的危險(xiǎn)。
目前,NASA正在研制一種小型的核聚變反應(yīng)堆,用于為深空火箭提供動(dòng)力。核聚變推進(jìn)器具有無限的燃料供應(yīng)(氫),其效率更高,可令火箭飛得更快。
冷核聚變
1989年,美國和英國的研究人員宣稱,他們?cè)谑覝貤l件下建造了核聚變反應(yīng)堆,而沒有采用對(duì)高溫等離子體進(jìn)行約束的方 法。他們將用鈀制成的電極置于盛有重水(氧化氘)的保溫瓶中,然后為重水通上電流。這些研究人員指出,鈀可以催化聚變,它能將氘原子間的距離拉近到足以發(fā) 生聚變的程度。但是,其他國家及地區(qū)的許多科學(xué)家并未能得到相同的結(jié)果。
2005年4月,冷核聚變?nèi)〉镁薮筮M(jìn)展。美國加利福尼亞大學(xué)洛杉磯分校(UCLA)的科學(xué)家利用熱電晶體引發(fā)了核 聚變。他們將晶體放入盛有氫的小型容器中,并對(duì)晶體加熱,進(jìn)而形成一個(gè)電場(chǎng)。接下來,他們將一根金屬線插入容器來吸收電荷。聚焦的電場(chǎng)對(duì)帶正電荷的氫原子 核產(chǎn)生極強(qiáng)的排斥力,這使得原子核快速掙離金屬線,并發(fā)生相互碰撞,其力度足以實(shí)現(xiàn)聚合。這一反應(yīng)是在室溫條件下進(jìn)行的。