
在我們(men) 的頭頂,有一種源於(yu) 自然的強大能源——太陽,它距離地球大約9300萬(wan) 英裏,僅(jin) 有十億(yi) 分之一的太陽總能量傳(chuan) 輸到達地球,太陽的能量使地球變成一個(ge) 充滿生命的世界,太陽每秒向地球表麵傳(chuan) 遞的能量相當於(yu) 2018年所有發電站的總發電量。
在地球上,人類主要通過收集能量來驅動機器運轉,例如:收集下落的水的能量,在水力發電廠將水的勢能轉化為(wei) 電能,為(wei) 了創造能量,人們(men) 必須將物質轉化為(wei) 能量。

鏈式反應
產(chan) 生能量的其中一種方法是裂變原子,原子是宇宙中所有物質的基本組成分子,因此如何控製裂變原子的鏈式反應,就能產(chan) 生穩定的能量流,一旦該反應失去控製,裂變原子在一次核爆炸中會(hui) 同時釋放大量能量。
每個(ge) 原子的核心,即原子核,是由更小的粒子構成,即質子和中子。將原子核凝聚在一起的作用力存儲(chu) 了大量的能量,為(wei) 了從(cong) 原子核中獲得能量,科學家們(men) 提出了一個(ge) 將重原子分裂成輕原子的過程,因為(wei) 較輕原子不需要像較重原子那麽(me) 多的能量,用於(yu) 將原子核聚集在一起,能量以熱或者光的形式釋放出來,這個(ge) 過程叫做核裂變。
當一個(ge) 原子被分裂時,就開始產(chan) 生連鎖反應:被分裂的原子會(hui) 觸發另一個(ge) 原子產(chan) 生分裂,以此類推。為(wei) 了使鏈式反應處於(yu) 可控範圍,科學家研發了減緩原子分裂的方法,例如:吸收一些分裂的粒子。
核能
核電站收集原子分裂釋放的能量,世界上最大的核電站是日本的柏崎刈羽核電站,它由7個(ge) 核反應堆組成,最大發電能力大約是8000兆瓦,世界上最大的單個(ge) 核反應堆是中國台山核電站的兩(liang) 座核反應堆之間的紐帶,台山核電站的每個(ge) 反應堆裝機容量為(wei) 1750兆瓦。
單個(ge) 核反應堆比不受控製的核反應(例如原子彈爆炸)產(chan) 生的能量小許多,現今,引爆一顆原子彈是所產(chan) 生的能量相當於(yu) 柏崎刈羽核電站半年的發電量。
核裂變過程的一個(ge) 缺點是產(chan) 生核廢料,裂變的原子通常不穩定,並產(chan) 生危險的輻射,更重要的是核廢料需要妥善儲(chu) 存許多年,一旦釋放到環境會(hui) 帶來風險。
核聚變
科學家還發現另一種類型的核反應,一種產(chan) 生能量而不產(chan) 生核廢料的反應,當兩(liang) 個(ge) 較輕的原子結合成一個(ge) 較重的原子時,失去的質量就會(hui) 轉化為(wei) 能量,該過程被稱為(wei) 核聚變。同時,聚變也會(hui) 發生在太陽核心,每秒太陽將大約6億(yi) 噸的氫燃燒成大約5.96億(yi) 噸的氦,產(chan) 生的能量相當於(yu) 數萬(wan) 億(yi) 顆原子彈。
然而,在地球上實現核聚變是非常困難的,該聚變僅(jin) 在極端條件下才會(hui) 發生,例如:太陽的高溫高壓環境,迄今科學家還沒有有效地證明可控核聚變產(chan) 生的能量比消耗的更多,但他們(men) 正在努力做到這一點,一種方法是用高功率激光從(cong) 不同方向射向微小的氫同位素微粒。
核聚變將是未來一種非常有前景的能源解決(jue) 方案,但人們(men) 很容易忽視我們(men) 的頭頂有一個(ge) 巨大的核聚變反應堆,這就是太陽,隨著太陽能效率不斷提高,我們(men) 甚至不需要再創造其他能源,隻需要捕捉更多的太陽能,就能滿足人類日常所需的能量需求。
關(guan) 注【深圳科普】微信公眾(zhong) 號,在對話框:
回複【最新活動】,了解近期科普活動
回複【科普行】,了解最新深圳科普行活動
回複【研學營】,了解最新科普研學營
回複【科普課堂】,了解最新科普課堂
回複【科普書(shu) 籍】,了解最新科普書(shu) 籍
回複【團體(ti) 定製】,了解最新團體(ti) 定製活動
回複【科普基地】,了解深圳科普基地詳情
回複【觀鳥星空体育官网入口网站】,學習(xi) 觀鳥相關(guan) 科普星空体育官网入口网站
回複【博物學院】,了解更多博物學院活動詳情
![]()