核能詳解-是趨勢還是落敗 | Kurzgesagt

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我們宇宙的基礎貨幣是能量

能量可以點亮我們的家、生長食物、讓我們的電腦運作

有很多有很多方式可以獲得能量:

燃燒化石燃料、分裂原子、

或是太陽能發電

但每種方法都有缺點

化石燃料會極度汙染

核廢料…嗯,就是核廢料

而且,現在還沒有足夠的電池 可以儲存足夠的陽光給陰天的時候用呢

然而,太陽似乎有幾乎無限的免費能量

有沒有辦法在地球上製造一顆太陽呢?

我們能否把星星裝進瓶子裡?

[簡介鈴兒響叮噹]

太陽的光來自核融合。

簡而言之,核融合是一種熱核融合反應

這意味著材料一定要熱得不得了

熱到讓原子上的電子離家出走

他們就變成電漿了,在電漿裡

原子核和電子會自由地彈跳

由於原子核都帶正電,

它們之間會相互排斥

要克服這個斥力

該粒子必須動的非常非常快

在這種情況下,非常快的意思是「非常熱」

好幾百萬度

星星會作弊來達到這些溫度

他們是如此龐大,在他們核心裡的壓力

產生的熱會把原子核擠成一團

然後他們就融合在一起了

這樣會創造出較重的原子核,並在過程中釋放能量

科學家想要採集的正是這種能量的釋放

就在新型的發電廠

也就是核融合反應爐裡

在地球上,像太陽一樣使用暴力來產生融合是不可行的

因此,如果我們想建立從核融合產生能量的反應爐

我們就要略施小計

迄今為止,科學家已經發明了兩種 使電漿熱到足以產生融合的方式

第一類型的反應爐的使用磁場來

把電漿擠壓在甜甜圈形狀的空間裡

這裡面就會發生核反應

這些磁力可以約束反應爐

如法國的 I.T.E.R 反應爐

透過液態氦冷卻的超導體電磁鐵

使其溫度被降到離絕對零度不到幾度

這意味著裡面有已知的宇宙裡

最大的溫差

第二類被稱為「慣性約束」

使用超高能的雷射的脈衝

來加熱燃料丸的表面

使其內爆,短暫使燃料夠熱、夠密到足以產生融合

事實上,世界上最強大的雷射之一

正是用於核融合實驗

它位在美國的國家點火設施

這些實驗以及其他世界各地的類似設施

到目前為止都還只是實驗

科學家們仍在開發這項科技,

雖然他們可以實現融合

目前,做這實驗要花的電

比核融合產生的電還多

在有商業價值之前,這項科技還有很長的路要走

也許這永遠不會成功

也許在地球上建造一個可行的核融合反應爐是不可能的

但如果我們做到了,它的效能會非常高

一杯海水就可以產生

跟一桶油一樣多的能量,而且不會產生廢氣

這是因為核融合反應爐 將使用氫或氦作為燃料

而海水有滿滿的氫

但不是任何的氫都可以用

必須使用具備額外中子的氫同位素

就是所謂的氘和氚

才能產生正確的反應

氘是穩定的

在海水裡就可以找到很多

不過氚有點難對付

它有放射性

並且全球可能只有20公斤的氚

大多在核彈頭裡

所以它非常昂貴

因此,我們需要氘的核融合好友

我們不用氚

而是用氦的同位素,氦-3 它可能是一個很棒的替代品

不幸的是,它在地球上極其稀少

但在月球這裡可能有答案

幾十億年間

太陽風可能已經在月球上堆滿了

大量的氦-3

我們不用親自生產氦-3,我們可以去挖掘它

如果我們可以把月球塵埃過篩,尋找氦

那我們就會有足夠的燃料讓全世界使用幾千年

如果你不支持月球基地的話

這是建立月球基地的又一個理由

好吧,也許你認為製造一個小型太陽

聽起來有點危險

但他們實際上比大多數其他類型的發電廠更安全

核融合反應爐並不像普通的核電廠,

它不會災難性的融解

如果約束失敗了,那麼裡面的電漿將擴大並冷卻

導致核反應停止

簡單地說,它不會變成炸彈

放射性燃料的釋放,比如說氚

可能對環境造成威脅

氚可以與和氧結合,產生有放射性的水

這可能是危險的,因為它會滲透到環境裡

幸運的是,我們每次使用的量

不會超過幾公克,所以洩漏物很快會被稀釋掉

所以,我們剛告訴你世界上有幾乎無限的能量

又不必犧牲環境

就存在在水裡

那麼,我們為什麼不用?

答案是成本。我們根本不知道核融合

有沒有商業價值

即使有可能建造,它們可能貴到蓋不出來

它的主要缺點是,它是未經驗證的技術

它是百億美元的豪賭

而這些錢用在其他 已經證實可行的乾淨能源上

可能會更好

也許我們應該現在收手不幹

又或許,當成果可以讓每個人 享有無限乾淨能源時

這可能是值得冒險的

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如果您想了解更多有關全球能源的議題

這裡有一個關於核能,水力裂解 和太陽能發電的播放列表

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