核聚变可能为人类能源带来希望

2011年5月9日/董秀成

    世界经济不断发展，能源持续消耗难以避免，以煤炭、石油和天然气为代表的传统化石能源具有不可再生性，因此必然面临枯竭危险，这符合基本的常识和物理知识。

    人类在历经长期发展过程中，总是设法开发可再生能源，千方百计地从太阳能、水能、风能和生物能中寻找能够替代化石能源的新能源，但长期以来这些努力收效不甚明显。

    从现实情况来看，这些新能源都存在大规模开发的局限性。对于太阳能来说，尽管其能量似乎取之不尽，但由于其能流密度太低，而且随昼夜、天气和季节等变化而变化，很难形成大规模工业能源，其利用范围还十分有限；水能资源开发与水资源密切相关，其增长速度有限，而且水力发电可能对生态环境和生物链产生不利影响；风能、地热能、潮汐能等资源和利用更是具有局限，预计成为主流能源的机会十分渺茫，对人类发展作用不大；生物能资源也有限，其再生速度与能源消耗增长速度相比难以匹配，大规模开发可能性不大；核裂变发电在许多发达国家发展十分迅速，但是用作核裂变发电的燃料毕竟有限，核污染和核安全存在隐忧。

    在诸多能源开发面临资源瓶颈的同时，科学家将视野伸向核聚变，世界各国都在致力于研究开发可控核聚变发电，“国际热核反应堆”已经成为世界性能源研究项目，欧盟、美国、日本、韩国、俄罗斯和印度等国都先后陆续参与该项目，中国也开始投入力量参与其中。

    世界大国已经开始研究核聚变几十年，可谓热情不减，试图在关键技术上实现重大突破。人类社会对核聚变项目寄于厚望，将它比作“人造太阳”，如果一旦在今后几十年出现重大突破，将标志着人类历史上真正爆发具有跨时代意义的一场能源革命。

    核聚变发电主要材料是来自海水中的氘和氚作燃料，资源潜力当然十分充足，或许可以“取之不尽和用之不竭”，因此人类对其抱以极大期望。然而，氚元素本身具有放射性，在氚核反应过程中，放射性问题仍然是科技难题。

    核聚变发电最好的燃料是氦-3，但据科学推断，地球上氦-3资源及其稀缺，大规模利用这种燃料的希望便变得十分渺茫，燃料资源瓶颈制约着核聚变发电的可能性。