提到清潔能源,人們(men) 會(hui) 很自然地聯想到太陽能、風能、潮汐能等,然而,一個(ge) 正在進行中的多國合作的激光能源科研項目很有可能在十年內(nei) 改變現有的清潔能源分布狀況。激光,這項已經在工業(ye) 、醫療、武器等領域被廣泛利用的技術,麵對清潔能源的寬廣舞台正摩拳擦掌躍躍欲試。
這個(ge) 項目名為(wei) “HiPLER”(High Powered Laser Energy Research),即“高動力激光能源研究”,由英國科學家發起,有包括德國、法國、加拿大、俄羅斯等在內(nei) 的11個(ge) 國家參與(yu) ,目前已征得歐盟同意立項募資建造試驗反應堆。項目研究時間長達7年,前期投入3500萬(wan) 歐元用於(yu) 實驗室配置、科學家的活動經費,而反應堆本身就要耗費5億(yi) 歐元。如此巨額的投資,預期的回報必然不低。參與(yu) 該項目的科學家詹姆斯·冉德森(James Randerson)介紹道:“當這樣一個(ge) 激光‘聚變發生器’(fusion generator)被研發出來,它就能夠進行無窮無盡的‘自發驅動’(self-powering)反應,過程中產(chan) 生大量的過剩能量,這些能量轉化為(wei) 電能之後就能為(wei) 人們(men) 所利用。”最為(wei) 重要的是,在獲取能源的過程前後不會(hui) 產(chan) 生任何垃圾和汙染,對環境沒有損害,也不會(hui) 對氣候產(chan) 生影響,這是它最吸引人的地方。
這種高動力激光反應堆的工作原理與(yu) 太陽的發光發熱原理類似,都是核聚變,眾(zhong) 所周知核聚變是能量最大卻又最難掌控的反應之一。“40年前我們(men) (科學家)就開始討論,要利用聚變能源起碼還得40年。迄今為(wei) 止,隻有在氫彈的爆炸中有這種反應產(chan) 生,而且那還是非人為(wei) 控製的。”詹姆斯說,“這麽(me) 多年來,大家都把注意力放在磁反應上,比如太陽能的利用。雖然它也能產(chan) 生能源,但是這反應遠遠不及核反應的能量大。”
對於(yu) 如何將大膽設想以及實驗室試驗變為(wei) 能真正產(chan) 生效用的現實技術,“高動力激光能源研究”的項目組已經有他們(men) 明確的規劃。正如上世紀80年代,美國科學家在地下進行秘密氫彈試驗一樣,現在激光科學家們(men) 隻要複製那個(ge) 場景,將巨大的能量注入氫原子就能產(chan) 生核聚變反應,隻不過與(yu) 之不同的是,這次的能量來自激光而非炮彈。在美國加州的利物摩爾,有一支軍(jun) 隊也在進行這項試驗,一旦成功,HiPLER項目組希望能夠購買(mai) 這個(ge) 試驗結果以幫助進行更深入的研究。“這是通過商業(ye) 貿易來推動科學研究的一種方式。”英國中央激光研究所(Central Laser Facility, CLF)主任麥克·鄧恩(Mike Dunne)如是說。CLF擁有全世界能量最強的激光之一,它被命名為(wei) Vulcan,是羅馬神話中掌管火與(yu) 鍛造的神的名字。HiPLER項目組宣稱他們(men) 將用Vulcan激光來引發核聚變反應,即用激光注入氫及其同位素氘。這一反應的劇烈程度,“就好比在你的大拇指上有10艘航空母艦在戰鬥”。
如此激烈的反應,人類能夠控製嗎?對於(yu) 核聚變的安全問題所引發的質疑,麥克·鄧恩說:“原則上來講,核聚變比核裂變更加安全,後者現在已經廣泛應用於(yu) 核電站發電。核聚變不像核裂變那樣會(hui) 產(chan) 生反應堆垃圾,需要藏入深海掩埋起來,即便如此還有可能在幾百幾千年後危及子孫後代,而核聚變產(chan) 生的廢棄物甚至比醫療垃圾的危害程度還低。”麥克還說,更大的好處是核聚變不會(hui) 有連鎖反應,“切爾諾貝利核泄漏之類的事故永遠不可能在核聚變中發生,我們(men) 能想象到的最糟糕的事情,也無非就是反應不成功。”反應堆的原材料便宜而且容易獲得,這是該項目被看好的另外一個(ge) 原因。反應所需的氘,可以從(cong) 海水中提取,可謂取之不盡用之不竭,而另外一個(ge) 氫的放射性同位素可以在反應的副產(chan) 品中獲得,基本上屬於(yu) 自產(chan) 自銷。
也有持不同觀點的科學家發表異議:“用激光引發核聚變和用激光發電並不能畫等號。”同在牛津郡的電磁專(zhuan) 家德瑞特·波巴(Duarte Borba)說:“持續一秒鍾不難,問題是怎樣讓它可持續反應。”對此,麥克·鄧恩有所回應,他的回答中充滿了信心:“確實,我們(men) 現在要做的就是突破這一難題。這是最值得投資和投入研究的問題,如果它被解決(jue) ,從(cong) 我們(men) 起,人類的後代便不會(hui) 再有能源問題。”
轉載請注明出處。







相關文章
熱門資訊
精彩導讀



















關注我們

