核聚变可能应用于汽车 你以为这是个玩笑吗？

从人类发明汽车开始，工业革命的变革就让社会文明进一大步，汽车为这一进步做出了巨大贡献。但随着人们需求提高，汽车生产数量和规模的增大，能量的转化和损耗，也在不断威胁着这个星球。今天小编想带您看一看，科学家和工程师们如何通过科技的力量努力减少文明进步对这个星球带来的伤害。

石油

从公元前10世纪，古埃及和古巴比伦人发现石油开始，对它就应用就不断延伸，从建筑到防腐再到装饰，直到内燃机的发明，人们发现他能够产生很高的能量，可以推动大型机械和汽车行驶。从此石油就成为了工业的血液和驱动汽车的主要能量来源，这样的应用持续了100年，直到人们突然意识到周围生存环境开始变得越来越恶劣。人们开始怀疑石油是不是加快人类发展的唯一能源，答案是否定的。

电能

电动车，这个早在1873年就被发明的交通工具。因为当时电池和电子技术的制约，一直不被市场所看好。如今燃油汽车剧增带来的环境问题和电池技术以及电子技术的飞速发展，让电动车在今天被重新定义。它的能源利用效率要比传统内燃机汽车的效率高得多。此时起，燃油已不再是驱动汽车行驶的唯一能量来源，越来越多的电动车正在推向市场。然而电能也不是完美的，二次污染同样危害着环境。所以对于汽车的能源革命还在继续。

核能

一升海水里面有0.03克氘，这看似微不足道的数量，通过核聚变将能释放等同于300升汽油的能量，科学家们叫它人造太阳。核聚变与太阳产生热量的过程相似，是将与氢为同位素氘和氚的中子聚合产生巨大能量的变化。一个笔记本电脑电池所含的6克锂加上1.7克氚，就能产生足够一个家庭使用30年的能量。

核聚变条件

但在地球上真的能够制造出太阳么？产生核聚变需要超过一亿摄氏度的高温，粒子的速度达到每秒1000米，形成一定密度的等离子体，才能让原子和分子相互碰撞更加激烈，彼此聚合城与原来完全不同的原子核，相当于石油能源800万倍的巨大能量才能释放出来。如此高的温度足以将地球上任何物体化成灰烬。

产生核聚变的难点

第一个问题就是寻找什么样的容器才能容纳那么高的温度。这就要提到托卡马克装置，它是由前苏联科学家在60年前研制出来的，用圆形的闭合强磁场将等离子体悬在空中。

第二个问题是怎样获得超导体以形成足够强大的磁场，并且这个磁场还必须完全封闭，避免中子从中扩散，温度迅速降低而还原成气体。

可控核聚变实验成果

目前，国际上大部分托卡马克的偏滤器等离子体持续时间均在20秒左右，欧盟和日本科学家曾获得最长为60秒的高参数偏滤器等离子体。而这项技术最先进的则是中国。

“东方超环”是由中国科技工作者独立设计制造的世界首个全超导托卡马克，获得超过400秒的两千万度高参数偏滤器等离子体；获得稳定重复超过30秒的高约束等离子体放电。这分别是国际上最长时间的高温偏滤器等离子体放电、最长时间的高约束等离子体放电，标志着我国在稳态高约束等离子体研究方面走在国际前列。

但是这个“东方超环”高11米、直径8米、重达400吨，无法应用在汽车上。所以下一个需要攻克的问题就是体积。

紧凑化核聚变

洛克希德马丁公司是全球最大的军火供应商，各种导弹航天军用飞机（包括最著名的F22、F35），单一机型的开发费用动辄百亿美元、总订单上千亿美元。特别是在尖端技术实用化方面，远超过各种实验室性质的机构。2014年10月15日，洛克希德马丁公司发布了一条新闻，旗下一个团队宣称已找到紧凑化的路径，可在5-10年内实现小体积的可控核聚变，最小可达到集装箱大小，功率可实现10万千瓦级。这一消息给核能的广泛应用带来了希望，或许有一天全超导托卡马克装置会小的跟钢铁侠那个一样也说不定。

提到核能很多人的第一反应是“爆炸”和“辐射”，其实这是作物理解。核聚变反应主要借助氢同位素。核聚变不会产生核裂变所出现的长期和高水平的核辐射，不产生核废料，当然也不产生温室气体，基本不污染环境。真正的实现了更高效、更方便、更清洁。