64．未来的能源——重水
当今人类社会消耗能源已到了空前的水平，据统计，每年要消耗煤、
石油、天然气等碳氢化合物数十亿吨。如果按这个消耗水平，全世界碳
氢能源要不了200 年就会枯竭。为了子孙后代的幸福，科学家已把注意
力集中在重水上，将它作为未来的能源。
重水为什么可作未来的能源呢？
重水是由氢的同位素氘和氧构成，氘原子不稳定，如果彼此碰在一
起就会产生聚变而形成氦，同时，放出巨大的能量，这个过程叫热核聚
变，放出的能量叫聚变能。据统计，由氘生成4 克氢放出能量达
650000000000 卡热量（1890000000000 焦耳），威力极大的氢弹就是用
这个原理制成的。实验证明，1 公斤氘聚变成氦可放出相当于燃烧4 万吨
煤的能量，相当于1 亿度电。
在天然水分子中，约7000 个水分子内含1 个重水分子，由于18 克
水含约6.02×1023 个水分子，而20 克重水中含有4 克氘，这就不难算出
1 升水内约含0.02 克氘，相当于燃烧400 公斤煤放出的能量。地球表面
就有13 亿7 千立方公里水，其中含有氘25 万亿吨，这相当于5 万亿吨
石油，它至少可供人类使用10 亿年。
但是，使氘聚变成为实际能量的技术问题有待解决。氘的聚变威力
巨大，一旦引发能像氢弹那样瞬时放出能量，就像一匹脾气暴躁的烈马
那样不易为人驾驭。因此，要使氘聚变用于生产和生活，还必须进一步
研究如何控制它，使它像原子能发电站那样，转变为日常使用的电能和
机械能。
最近，从英国的牛津郡欧洲核能聚变研究所传来捷报：在一次受核
聚变试验中，产生1.7 兆瓦的电能，持续时间为2 秒。这次反应比太阳
中心温度还高出20 倍。这是人类将核聚变用于生产迈出的第一步。
经科学家研究，控制氘聚变必须具备三个条件：一是燃料必须是等
离子态；二是等离子粒子密度必须达到每立方厘米100 万亿个；三是能
量约束时间达1 秒钟以上。具备上述条件后，只需补充燃料（每秒约1
克）氘聚变就可进行下去。目前，科学家已发明惯性约束途径和磁约束
途径两种方法，初步将氘聚变这匹烈马控制住。
未来能源——核聚变将给人类带来取之不尽、用之不竭的新能源。
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