在《天方夜譚》一書中,有一個“魔瓶”的故事,說一個漁夫在海上打漁,一網打了一個瓶子,把瓶蓋打開,一個魔鬼出來了,要吃掉救他性命的漁夫,漁夫危難當頭,用自己的大智大勇,機智地將魔鬼又騙人瓶內,蓋上了瓶塞。
現在科學技術的高度發展,在科學家們的手下也誕生出了“魔瓶”“托卡馬克”裝置。
當然,這種“魔瓶”裝的不再是魔鬼,而是降伏的像氫彈那樣威力巨大的“妖魔”。
在“魔瓶”裏,進行著像氫彈爆炸那樣的反應:兩個較輕的原子核,如氘、氚等,在超高溫的特定條件下,聚合成一個新的較重的核,如氦核,同時,把核中貯藏的巨大能量釋放出來,人們把它稱作核聚變反應,也叫熱核反應。它放出的能量比原子彈爆炸時產生的能量還大好多倍。要是用1千克核燃料參加核聚變反應,釋放出的能量相當於7000噸汽油或1萬噸煤所放出的能量。
從這裏也可以看出,核聚變反應比裂變反應釋放出來的能量要多得多。
然而,要使不受控製的氫彈“妖魔”置於人工控製下,讓其乖乖地聽話又是何等的不易。它的兩個反應條件足以使人望而卻步。
第一,是高溫。必須把核燃料加熱到1億度以上,使它的原子分離成離子和電子。
第二,是高壓。要用強大的外力,在1秒的時間裏把離子和電子約束到每立方厘米1萬億億個以上的密度。
然而,在這樣的高溫高壓下,任何材料做成的“瓶子”都會氣化而消失。
受控核聚變比較好的裝置是前蘇聯科學家設計的“托卡馬克”裝置。這是一個中空的環形管,逐段設置鐵塊作磁場的鐵心,把管子圍起來,配上高強度的磁場,把環形腔內的高溫氘、氚封閉起來,使它們在環形腔內完全分解成帶電的離子,而這些帶電的離子在磁場作用下,隻能沿磁力線方向運動,就像把高溫的核燃料“盛放”在“磁瓶”裏,有控製地運行熱核反應一樣。
令人欣喜的是,核聚變反應的資源非常豐富,一桶水裏含有的氘中所蘊含的熱核能,相當於300桶汽油所含的能量。汪洋大海裏有的是水,僅海水裏大約就含46萬億噸氘,按地球上目前的能量消耗來計算,可供人類使用幾百億年。
科學家們預言,受控熱核聚變是人類未來理想的能源;
美國科學家計劃,在2025年建成一座示範性的核聚變工廠,至於商業性核聚變工廠,則可能在2035年才能建成。由於核聚變試驗需要巨額資金,美國、前蘇聯、日本等14個國家準備聯合建造“國際熱核試驗反應堆”有10層樓那麼高,它將是世界上第一個投入運行的核聚變反應堆,產生的能量估計將達到10-30億瓦。
到那時,人們將能把動力從核聚變反應堆送到電網上去。
人們期望,核聚變作為一種理想的能源,將來會大放異彩。