彻底解决人类能源需求的另一条路径

闫聪撰写2017-03-17 02:38:21

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以下是本期杂志副刊科技栏目文章《无尽能量之源——核聚变》(二),以飨读者。

导语能源是驱动人类社会发展的动力,但迄今为止各种能源都会受总量、时间和地域限制,聚变能源的开发,则可能“一劳永逸”地解决人类能源需要。

冷核聚变—另一条路径

以ITER和EAST为代表的磁约束核聚变研究进展无疑给人们带来了能够最终掌控核聚变的巨大希望,然而还有许多科学家同时在尝试其他可能的方式。

另一种可能实现核聚变的方式被称为冷核聚变。冷核聚变是指在接近常温常压和相对简单的设备条件下发生核聚变反应,这一理论是针对已知存在的热核聚变而提出的一种概念性“假设”。有关冷核聚变最著名的事件是1989年的弗莱西曼-庞斯实验。当年3月,美国犹他大学的庞斯(Stanley Pons)和英国南安普敦大学的弗莱西曼(Martin Fleischmann)举行新闻发布会,宣称在他们实验室的小型装置上,用钯作阴极电解重水,实现了常温常压下的“冷核聚变”。但是,随后世界各地1,000多个实验室始终无人成功重复出庞斯和弗莱西曼的实验结果,从而最终否定了这一成果。这一事件也在30年来一直被视作科学研究发展过程中操之过急以及过度炒作的反面典型之一。

然而,许多科学家虽然也批评弗莱西曼和庞斯数据记录不完备,但许多人仍认为,实验的缺憾不应抹杀这一研究的重要意义。时隔多年,一些以前不具备的实验条件现在已经逐渐得以完善,因此,一些科学家认为,现在到了对“冷核聚变”进行重新评估的时候了。同时,也有许多科学家一直在持续探索“冷核聚变”的可能性。美国麻省理工(MIT)学院的彼得•哈格斯坦教授一直在进行“冷核聚变”研究;波特兰州立大学的约翰.达西教授不仅自己研究“冷核聚变”存在,还培养了一群弟子;意大利的奥古斯都-蒙梯大学也没有放弃重复“冷核聚变”的实验;德国、日本以及以色列等国家的科学家也一直在继续相关实验,并且联合起来,成立了一个“国际冷核聚变科学协会”(ICCF),每隔一年半组织一次学术研讨会。

综合来看,美国、日本和意大利是冷核聚变研究这个领域全球领先的国家。美国可谓是冷核聚变的发源地,尽管1989年后,冷核聚变经历了很长一段低潮期,但是美国社会对于非共识的研究领域还是相当宽容的,在这期间,不但有国家层面的单位,如美国国家航空航天局(NASA)及MIT、密苏里等大学顶级科研机构的参与,也有广泛的民间参与,例如黑光能源公司、布里渊能源公司等。这些官方机构和民间组织为冷核聚变的发展起到了积极的作用。日本的政府和民间也一直对冷核聚变持积极态度。有资料显示,日本在冷核聚变领域的投入超过30亿美元。除了国际上的冷核聚变会议外,日本国内也有自己的冷核聚变研讨会。意大利是镍氢冷核聚变的发源地,皮安特里教授最早开始研究镍氢冷核聚变反应器,并且为镍氢系统申请了欧洲专利。2011年11月8日,意大利物理学家安德烈.罗西称,他已经设法成功实现“冷核聚变”,这一过程能在不产生有害辐射物的情况下,生产出大量安全核能,它有望解决全球能源危机问题。然而在新闻报导之后,相关事件却逐渐没有了下文。

(闫聪 撰写)

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