全地球天然氚的储量只剩几公斤?如果造了核电站,就不能造氢弹?

2023年09月04日17:55:15 科学 1370

当我们谈及能源和国家安全时,一种元素可能并不为大多数人所熟知,但却扮演着极为重要的角色——那就是

它却在核能领域扮演着不可或缺的角色,因为它是核聚变反应的关键燃料之一。然而,令人震惊的是,世界上天然氚的储量竟然只有几公斤。

这个惊人的事实引发了一个深刻的问题:难道我们真的无法同时兼顾能源需求和国家安全?

全地球天然氚的储量只剩几公斤?如果造了核电站,就不能造氢弹? - 天天要闻

稀缺之珍:氚,能源革命中的不可或缺之物

首先,让我们了解一下氚是什么。氚是氢的同位素,其核中包含一个质子和两个中子,与普通的氢核(只有一个质子,没有中子)不同。

这个微小的差异却赋予了氚在核能领域的独特地位。它是核聚变反应的关键燃料之一,被称为“聚变燃料”。

氚在核能领域扮演着不可或缺的角色。在核聚变反应中,氚和氘(氢的另一个同位素)的融合释放出巨大的能量,类似于太阳内部的过程。这种能量被称为氢能

全地球天然氚的储量只剩几公斤?如果造了核电站,就不能造氢弹? - 天天要闻

这种能量释放是清洁且高效的,远远超过了目前使用的核裂变反应。因此,氚被认为是未来清洁能源的有望来源,有望解决气候变化和能源危机等问题。

令人吃惊的是,尽管氚的潜力巨大,但其天然储量却极其有限。天然氚主要存在于地球大气层中,以氚气体的形式存在。

然而,氚气体极易逸散,地球上氚的总储量仅约为几公斤。这相对微薄的数量在满足全球对清洁能源的需求方面几乎无足轻重。

全地球天然氚的储量只剩几公斤?如果造了核电站,就不能造氢弹? - 天天要闻

那么,为什么天然氚如此稀缺呢?首先,氚的生成需要长时间的核反应,而地球上的氚主要是太阳风与大气中其他核反应的产物。本身存量就极其有限。

其次,氚极易逸散,使其难以捕获和储存。而且,核聚变研究和技术仍然处于发展阶段,利用氚的聚变反应尚未大规模商业化。

全地球天然氚的储量只剩几公斤?如果造了核电站,就不能造氢弹? - 天天要闻

氚的新生,原子也可以做“试管”?

俗话说,只要思想不滑坡,办法总比困难多。面对如此稀缺的氚元素,人类智慧再次展现出了无穷的创造力,通过人工氚合成的方式大幅改善了氚的稀缺问题。

之前也谈到过,氚是氢的同位素的一种。氢一共有氕、氘、氚三种同位素。而他们唯一的区别就是核内中子数的不同。

他们的中子数依次增加,其中,氚的中子数最多。利用这一特点,科学家们想到了一个巧妙的办法:既然氚只比氘多了一个中子,那只要给氘在装上一个中子,不就能让氘变成氚了吗?

全地球天然氚的储量只剩几公斤?如果造了核电站,就不能造氢弹? - 天天要闻

没想到的是,这种方法竟然还成功了。科学家们用中子不断碰撞氘原子,最终改变了氘的结构,成为了氚。

但是目前这种技术尚不成熟,成本极高,仅1克氚就需要消耗三万美元。

总的来说,人工制造氚是一项科学奇迹,展示了人类在解决能源挑战方面的创新力和毅力。通过深入研究和实验,我们克服了天然氚的稀缺性,为未来的清洁能源提供了更多机会。

全地球天然氚的储量只剩几公斤?如果造了核电站,就不能造氢弹? - 天天要闻

微小元素巨大贡献

氚,这个微不足道的元素,却在多个领域发挥着令人瞩目的作用。

首先,氚在核能领域发挥着关键作用。它是核聚变反应的关键燃料之一,能够释放出巨大的清洁能源。

核聚变是地球上最强大的能源来源之一,且不会产生长期的放射性废物,因此被广泛视为未来的能源之选。氚的存在使得核聚变反应得以进行,为解决全球能源危机提供了希望。

全地球天然氚的储量只剩几公斤?如果造了核电站,就不能造氢弹? - 天天要闻

氚还在医疗领域有广泛应用。氚标记物在放射医学中被用于进行癌症治疗和诊断。

它可以追踪病变和肿瘤,为医生提供了更准确的信息,帮助他们更好地制定治疗计划。这种应用不仅挽救了许多生命,还提高了医疗诊断的精确性。

全地球天然氚的储量只剩几公斤?如果造了核电站,就不能造氢弹? - 天天要闻

此外,氚在科学研究中也有着广泛的应用。科学家们利用氚来追踪物质的运动和反应,揭示了许多自然现象的奥秘。它还被用于年代测定,帮助研究古代文明和地质历史。

氚的贡献不仅限于上述领域,它还直接影响了我们的日常生活。清洁能源的发展将有助于减缓气候变化,保护地球的未来。

全地球天然氚的储量只剩几公斤?如果造了核电站,就不能造氢弹? - 天天要闻

医疗领域的进步提高了生活质量,延长了寿命。科学研究的推动为我们带来了更多的知识和理解,推动了技术和文明的进步。

总的来说,氚作为一个微小的元素,对现代社会的作用和意义是巨大的。它不仅为我们提供清洁能源和医疗进步,还驱动着科学研究的前进。

全地球天然氚的储量只剩几公斤?如果造了核电站,就不能造氢弹? - 天天要闻

然而,我们也必须认识到它带来的国家安全挑战,努力维护能源和安全之间的平衡。正如我们一直强调的那样,氚的价值不仅在于其稀缺性,还在于它对人类社会的多面贡献。让我们共同努力,保护这个宝贵的资源,并以明智的方式利用它,以创造更美好的未来。

全地球天然氚的储量只剩几公斤?如果造了核电站,就不能造氢弹? - 天天要闻

变废为宝?海水提氚难题

近年来,日本在福岛核事故后面临着一个棘手的问题——如何处置大量的核污水。福岛核电站事故造成了大量污水被污染,包括含有放射性物质的水。

日本政府计划将这些核污水排入太平洋,但这一决定引发了国内外的广泛争议。

背后的科学问题涉及到核污水中的氚。虽然日本声称对核污水进行了净化,但其中仍然含有氚等放射性同位素。这引发了担忧,因为氚的释放可能对海洋生态系统和人类健康造成潜在风险。

全地球天然氚的储量只剩几公斤?如果造了核电站,就不能造氢弹? - 天天要闻

另一方面,一些科学家提出了从海水中提取氚的想法。虽然这听起来像是一个解决问题的方法,但实际上面临着技术和环境方面的巨大挑战。

虽然核废水里的氚会对生物造成十分大的伤害,但从数值上来讲,其含量还是太少了,几百万的吨的核废水中氚的总含量只有2克多,提取的成本不是一般的高。

全地球天然氚的储量只剩几公斤?如果造了核电站,就不能造氢弹? - 天天要闻

总结

氚的稀缺性让我们反思了如何在能源需求和国家安全之间找到平衡,这是一个迫切需要解决的问题。

我们已经看到,人类的智慧和创新精神使我们能够通过人工制造氚来克服这一挑战,为未来的清洁能源提供了新的可能性。

然而,我们也要认识到,在解决这些问题时,国际社会需要共同努力,以确保核技术的和平利用,并防止其滥用。

全地球天然氚的储量只剩几公斤?如果造了核电站,就不能造氢弹? - 天天要闻

我们必须意识到,氚不仅仅是一个稀有元素,更是一个与全球能源、环境和安全紧密相关的议题。只有通过合作和持续的研究,我们才能找到更好的方法,为地球的未来创造更美好的条件。

因此,我鼓励各位读者深入了解这一重要话题。氚不仅仅是一个元素,它代表着我们在解决当今最紧迫问题方面的挑战和机会。

全地球天然氚的储量只剩几公斤?如果造了核电站,就不能造氢弹? - 天天要闻

通过共同的努力,我们可以为下一代留下一个更可持续和安全的世界,继续追求科学的奇迹,就像与老朋友分享未来的可能性一样。让我们共同致力于这一伟大使命。

科学分类资讯推荐

中国交付全球最大“人造太阳”重要部件 - 天天要闻

中国交付全球最大“人造太阳”重要部件

近日,全球最大“人造太阳”国际热核聚变实验堆(ITER)计划磁体馈线采购包项目迎来关键节点,其最后一套校正场线圈内馈线部件在合肥竣工,并交付起运位于法国的ITER现场。这标志着ITER磁体馈线系统中所有超大部件的研制顺利完成。ITER磁体馈线系统由中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所研制,被称为ITER磁体系...
张振丰调研温州学研究联合会 构建中国学视野下的温州学研究体系 - 天天要闻

张振丰调研温州学研究联合会 构建中国学视野下的温州学研究体系

4月13日,副省长、市委书记张振丰在温州学研究联合会调研时强调,要深入学习贯彻习近平文化思想和习近平总书记考察浙江重要讲话精神,坚持“立足温州、研究温州、服务温州”,深化时间维度、放大空间维度,贯通历史研究温州、跳出温州研究温州,努力打造温州建设高水平文化强市的重要窗口、具有全国影响力的地方学术研究的...
土拨鼠等动植物不得携带入境!关于国门生物安全,你要知道这些 - 天天要闻

土拨鼠等动植物不得携带入境!关于国门生物安全,你要知道这些

极目新闻记者 张秀娟通讯员 赵梦洁 黄晓彧 林敏“小朋友们,外来入侵物种包括哪些呢?”“在咱们出国旅游前,需注意哪些问题呢?”4月12日,在第十个全民国家安全教育日来临之际,武汉海关在武汉天河国际机场开展了一场别开生面的“海关开放日”活动。15名小学生化身“国门小卫士”,零距离体验、参与海关全民国家安全教育...
月球上跳一跳,轻松打破跳高世界纪录!这个展会,解密引力奥秘 - 天天要闻

月球上跳一跳,轻松打破跳高世界纪录!这个展会,解密引力奥秘

顶端新闻记者 杨逍 文 时硕 图如果你向往星辰宇宙,那你是否幻想过在其他星球上跳跃?在本次国防展的“星球重力”互动体验机前,你每次的纵身一跃,都会化身成屏幕中身穿宇航员服的小人,来到月球、金星、火星、火卫二、土卫一等星体上,屏幕的上方记录着你的跳跃高度。在月球,你轻轻一跃就能达到3米高度,轻松打破2.45米...
4月13日石家庄强风显著增强的原因 - 天天要闻

4月13日石家庄强风显著增强的原因

4月13日石家庄强风显著增强的原因,是多重气象条件和地理因素共同作用的结果。根据气象监测和专家分析,此次强风具有以下关键成因:一、极端天气系统的叠加效应1.
神十九乘组“太空出差”倒计时:各项空间科学实(试)验稳步推进 - 天天要闻

神十九乘组“太空出差”倒计时:各项空间科学实(试)验稳步推进

IT之家 4 月 13 日消息,据央视网报道,神舟十九号航天员乘组的“太空出差”之旅即将进入倒计时。上周,神十九乘组稳步推进各项空间科学实(试)验,在开展站内环境监测、设备检查维护等工作同时,积极开展健康维护。神十九乘组利用脑电设备开展了多项实验的测试工作,地面科研人员将利用获取的数据探究重力对视觉运动信息...
感受活力丨机器人正在进化中……这样的“生活搭子”,你喜欢吗? - 天天要闻

感受活力丨机器人正在进化中……这样的“生活搭子”,你喜欢吗?

模仿人类奔跑、跳跃、空翻,像人一样说话、思考甚至察言观色。这不是科幻电影对未来的虚构,而是2025中国机器人产业阔步向前的现实。小时候的你,是不是也曾畅想过:家里有一个机器人,能买菜、做饭、铺床、扫地,帮你干农活,还可以照顾家里老人……时至今日,这些“天马行空”的想象,正在变成现实。“12点了,您该吃药了...