也许,很多网友会对人造太阳控制核聚变的发展与钨的关系产生疑问,可以说是风马牛不相及。给大家讲讲这两者密不可分的关系,也为大家讲解一下目前可控核聚变所面临的困难。众所周知,受控核聚变的起源来自太阳。太阳的核聚变可以直接从H原子(质子)开始,两个原子核相互碰撞形成新的原子核。碰撞路径称为质子链,最后新的原子核是氦。
众所周知,原子核是带正电荷的,在碰撞、聚变和形成新原子核的过程中必须克服库仑力。在融合的瞬间,将利用量子力学的隧穿效应。(隧穿效应:两个原子核在它们之间的距离上碰撞)核物理学家说,隧穿效应的决定因素是温度和压力,两者成反比。温度决定了原子核隧穿的几率,压力决定了物质的密度(原子核之间的距离)。因此,如果物质的密度越高,原子核之间的距离越小,反应温度就越低。
问题在于,人工核聚变之所以进展缓慢,是因为实验条件无法模拟太阳的反应条件。太阳内部有3000亿个大气压,物质密度高达每立方米100吨。但实验室做不到这种压力。因此,这就需要科学家提高温度。太阳的温度为1500万℃;2021年东方实现1.2亿C,101S;1.6亿℃,20s运行。仅从温度来看,是不是觉得这个高应该够了?但事实上,这一切远非如此!主要有两点:
1.温度太低。商用发电的基本前提是消耗量小于出力,这就要求最低反应温度为5亿℃
2.反应时间太短。太阳连续反应了数十亿年,我们甚至没有坚持120秒