变能是比裂变能更为巨大的一种
能。
聚变能利用的燃料是氘(d)和氚。氘在海水中大量存在。海水中大约每600个氢原子中就有一个氘原子,海水中氘的总量约40万亿吨。每升海水中所
的氘完全聚变所释放的聚变能相当于300升汽油燃料的能量。按目前世界消耗的能量计算,海水中氘的聚变能可用几百亿年。氚可以由锂制造。锂主要有锂-6和锂-7两种同位素。锂-6
收一个热中子后,可以变成氚并放出能量。锂-7要
收快中子才能变成氚。地球上锂的储量虽比氘少得多,也有两千多亿吨。用它来制造氚,足够用到人类使用氘、氘聚变的年代。因此,
聚变能是一种取之不尽用之不竭的新能源。
在可以预见的地球上人类生存的时间内,水的氘,足以满足人类未来几十亿年对能源的需要。从这个意义上说,地球上的聚变燃料,对于满足未来的需要说来,是无限丰富的,聚变能源的开发,将“一劳永逸”地解决人类的能源需要。六十多年来科学家们不懈的努力,已在这方面为人类展现出美好的前景。
典型的聚变反应是
411h―→42he20-1e2.67x107ev
21h21h―→32he10n3.2x106ev
21h21h―→31h11h4x106ev
31h21h―→42he10n1.76x107ev
后三个反应的净反应是
521h―→42he32he11h210n2.48x107ev
即每5个21h聚变后放出2.48x107ev能量。
氘是相当丰富的氢同位素,在海洋中每6500个氢原子就有1个氘原子,这意味着海洋是极大量氘的潜在来源。仅在1l海水中就有1.03x1022个氘原子,就是说每1km3海水中氘原子所
有的潜在能量相当于燃烧13600亿桶原油的能量,这个数字约为地球上蕴藏的石油总储量。