为什么聚变核电站不会发生核污染事故

核反应大致可分两类——裂变与聚变,核电站内的反应堆工作原理也分为相应的两类。现在全球运行的反应堆都是核裂变装置,核裂变过程的基本原理是,重核在中子轰击下发生裂变,并以链式反应的方式持续进行,过程中产生巨大的热能,可用来发电。问题是,裂变反应堆会生成许多不稳定的带放射性的物质,反应堆一旦发生核泄漏,其后果不堪设想。

那么,核反应堆可否采用核聚变的方式来产能呢?

你知道氢弹和原子弹有什么区别吗?虽然它们都会产生核爆炸,但原子弹发生的是核裂变爆炸,而氢弹则是核聚变爆炸。当然,氢弹爆炸的威力比原子弹大得多,这说明核聚变比核裂变产生的能量大得多。诸如用氢的同位素氘和氚等较轻的原子来聚合成较重的原子核,过程中同样会产生巨大的能量,这就是核聚变原理。由于核聚变不会产生类似核裂变过程中的那些放射性物质,因此几乎不会带来放射性污染等环境问题。聚变反应物是干净的,而且其原料可取自海水中的氘,几乎取之不尽。

氢弹爆炸中的聚变过程

可是,核聚变存在着一个很大的难题,那就是要能够对核聚变过程加以控制,这样才能持续、平稳地获得和利用核聚变产生的能量。氢弹爆炸虽然成功实现了核聚变,但这是一种不可控制的核反应。而要实现可控核聚变,技术难度很大,这也是全球核科学家孜孜以求的目标。例如,利用激光的特异功能,创设一种称为惯性约束聚变的技术。美国科学家通过研发,将200万焦能量的激光通过192条激光束,聚焦到直径为3毫米的氘氚小丸反应室(其中心装满重氢燃料),会产生X射线,这些射线光能形成1亿摄氏度的高温,压力超过1000亿个大气压,即产生接近核爆炸时的温度和压力,以实现百倍能量增益的点火。目前,核聚变的人工可控过程还在研究和试验中。

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