1945年,世界上第一颗原子弹爆炸,世界大为震惊。那么大的能量啊,一颗原子弹毁灭了一座城市。战后,人们冷静地思考,只要对原子能加以控制,不是突然爆炸,而是缓慢地释放,那么就可以用来发电、开军舰等。
人们顺利地控制了原子核裂变,建造了许多核电站,还有核潜艇。
1952年,世界上第一颗氢弹爆炸,威力比原子弹大了不知多少倍,自然而然,人们又想到了对原子核聚变加以控制,缓慢地把能量释放出,对人类的未来那是极大的福利。
原子弹和氢弹的能量都来自原子能。原子弹的原料是金属铀,铀属于重原子,原子核连续分裂就会放出能量来;氢弹的原料是氢,属于轻原子,原子核聚合在一起也会放出能量,而且能量更大。因此,原子弹爆炸是核裂变,而氢弹爆炸是核聚变。
对氢的核聚变,人们寄予了特别高的期望,别的不说,光拿原料来说,裂变的原料铀是埋在地下的矿藏,目前发现的藏量并不多,总有一天会用完的。原料耗尽的威胁已经悄悄地出现。聚变的原料是氢,它不是常见的氢气,而是氢的同位素氘,氘又叫重氢,存在于水中,仅海水中就含有40万亿吨氘,足够人类使用几十亿年!这是巨大的能源啊!
核聚变的原理,科学家早已研究得明明白白,只是一旦要拿来应用,却遇到了两个困难,犹如两座大山横亘在眼前。
第一个困难是如何“点火”。核聚变必须在非常高的温度下才能进行,这个温度高达1亿摄氏度,再低,也得5000万摄氏度以上。所以,核聚变又叫热核反应。一个“热”字难死人,氢弹爆炸的时候,是利用原子弹来制造这个高温,也就是用原子弹“点火”,在工厂里是万万不能使用原子弹的。不用原子弹,又怎么去获得1亿摄氏度的温度呢?
第二个困难是容器问题。热核反应一旦发生,1亿摄氏度的高温会把炉子、反应堆及一切材料都烧掉。为了保证热核反应持续进行下去,用什么容器来承载这个反应或把它约束起来才不致造成破坏呢?
尽管困难那么大,科学家们仍然在研究,办法总是会有的,利用热核反应的日子终会到来。有困难,也有希望,大有希望。
不过,在研究过程中也有人在想,难道路只有一条,会不会有第二条呢?
1989年3月23日,英国安普敦大学弗莱希曼教授和美国犹他大学庞斯教授宣布:他们在常温下,实验核聚变成功,当时的温度是27℃。(www.daowen.com)
这真是天大的一条消息,不是在1亿摄氏度下,而是在27℃的温度下完成了核聚变。它不是热核聚变,而是冷核聚变。
两位教授的办法是,设置一个电解槽,其中的电解液有99.5%是重水;重水中含有氘,用铂作阳极,用钯作阴极。通电以后,发现有大量的热释放出来,产生的热比实验耗费掉的热大4倍,同时还观察到氚和中子增加。两位教授说,这是他们在厨房中进行了5年冷核聚变实验取得的成果!
后来,庞斯又宣布,冷核聚变反应已进行了800小时,聚变产生的热是输入能量的8倍!
消息传出,在世界范围内掀起了一个研究冷核聚变实验的热潮,先后有八九个国家的研究小组说,他们重复了冷核聚变的实验,也取得了成功。在支持和赞同声中也传来了一些否定的消息,我国的北京大学、中国科学院的两个研究所、美国的贝尔实验室都说没有取得成功。
同年5月,在美国举行了一次国际专题会议,专门讨论冷核聚变的问题。会议没有取得一致的看法,有人支持和肯定冷核聚变,有人反对。反对的人提出了一些理由,说弗莱希曼他们的观测数据不够准确;还有人说,那个实验不是核聚变,而只是一次普通的化学反应。
这样,研究冷核聚变的热潮逐渐地冷了下来,人们的头脑冷静以后,大多数人都认为不应该简单地做出是真是假的结论。人们对事物的反应不能只说“是”或者“不是”,而应该多想一想。
如果说冷核聚变是假,那么观察到的大量能量又是从哪儿来的呢?要肯定冷核聚变是假,不那么容易;要肯定它是真,也难。
不管是真是假,它都给人一个启示,实现核聚变的路不能只有一条。制造1亿摄氏度的高温是一条路,27℃的常温下进行实验也是一条路。更何况,还应该有第三、第四条路。大量出现的能量,如果它只是化学反应的产物,一定是我们尚未认识还不知道机理的化学反应;如果是核反应,一定是我们尚未认识并不了解的核反应。
未知世界是神秘的,真假冷核聚变之争也许是通向神秘之门的一条小路。
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