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核聚變能源將來會不會成為汽車的動力來源?
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  • 1 # 航小北的日常科普

    應該說,就算核聚變裝置能夠小型化,在我們可以預知的未來,也不會被裝在“汽車”上。

    我們知道,核聚變反應就是幾個小原子聚合成大原子後發出巨大能量的過程。利用這樣的原理,我們製造出了威力巨大的氫彈,用這股巨大的能量殺傷敵人。

    而為了利用這樣的原理髮電,現在我們的科學家正在積極發展可控核聚變發電技術,比如說最近經常說到的“人造太陽”就是可控核聚變裝置【如下圖所示】,這種裝置本質上就是利用核聚變產生電能、提供人類工業和生活用電的裝置。

    之所以核聚變技術會被科學界如此重視,甚至於被譽為會開啟人類文明新的階段的鑰匙,就是因為核聚變反應發出的能量十分巨大,同時核聚變需要的燃料十分容易取得【幾乎是取之不盡用之不竭的】,所產生物質也沒有放射性,十分安全。相比之下,我們現在用的核反應堆,還採用核裂變技術,不僅燃料價格昂貴,同時核廢料還有巨大的放射性,稍有不慎就會對地球產生巨大的核汙染,比如說下圖就是福島核電站後對海洋產生的核汙染。

    核聚變反應雖然說離真正商用還很遠,但是不妨礙我們對未來進行暢想。不過即便是在幻想中,我也認為核聚變汽車不會出現。

    核聚變裝置一開始肯定會巨大無比,但是隨著技術的發展,核聚變反應堆的小型化勢在必行,因為我們要把它裝到艦船上甚至於宇宙飛船上,讓這種方便、清潔、高效的能源服務於人類的文明。比如說之前中科院研製出來的迷你核電寶【如下圖所示】,可以把核反應堆做到集裝箱那麼大,這樣的裝置如果裝在輪船上,那麼只要輪船能夠開到的地方,隨時隨地都可以展開為一個小型城市供電,無論是在軍事還是民用上都有極廣的用途。

    但是假設未來的某一天我們可以讓核聚變裝置變得像鞋盒子那麼大,我依然不認為這種裝置會被用在汽車上。

    因為汽車的執行所需要的能量很小,一般的化石能源就足夠應付,比如說未來改進後的化石燃料汽車或者電動車可以行駛2000、3000公里,這就絕對足夠了,你搞一臺能夠連續行駛一百萬公里的汽車根本沒有必要,就算汽車可以開一百萬公里,人總是要下車休息的吧?

    同時,核聚變產生的能量很大,但是正是因為產生的能量大,所以很不安全,如果是用安全性換取並不需要的超強續航,估計普通使用者是不會買賬的。

    當然了,小型核聚變裝置是一定會應用到一些交通工具上的,比如說大型艦船上,比如說未來可能出現的航天母艦上【如下圖所示】,比如說宇宙飛船上。

    甚至供給個人使用的迷你核聚變反應堆也是可以存在的,不過是用在那些可以飛上天的未來交通工具上【如下圖所示】,這種交通工具執行需要的能量很大,不是傳統的化石燃料發動機可以提供的,所以可能需要小型的核聚變裝置,而傳統的只在地面上行走的汽車,則沒有必要安裝這種核反應堆。

    當然了,隨著小型核反應堆、高效電池之類的技術的發展,未來時代,汽車很可能就被淘汰了,所以我認為核聚變裝置不會裝上汽車。

  • 2 # 來看世界呀

    未來可控核聚變技術成功後,能源利用方式會發生天翻地覆的變化,汽車甚至不需要裝燃料系統,利用無線輸電,汽車就有了無限能源,想開多遠開多遠。

    核聚變直接以物質為燃料,相對來說核資源是非常充沛的,地球一升海水中具有的氘聚變釋放的能量相當於將近300升汽油,而地球海水14.5億立方千米,蘊含著的氘足夠人類應用數千年。作為能源供應來說,可控核聚變的優勢非常明顯,產物為無害氣體,反應過程中釋放的中子雖穿透力強,但是也可以限制在一定範圍,重要的是比較安全,因為反應過程可控嘛。

    可控核聚變技術若成功,可能會有小型化的需求,但從目前的試驗用的反應裝置體積來看,磁約束和慣性約束,都是體積越大相對更有利於控制。做到汽車電池那麼大似乎有點不現實,並且由於通常是用來中短途代步,在未來可控核聚變成熟之後,沒有能源問題困擾,交通出行方式必然會發生鉅變,時速一兩千公里的超級磁懸浮、超級高鐵,比飛機都快。

    當能量充足不用擔心能源的時候,人類就可以完成一些宏大的設想,比如無線輸電。在特斯拉時代,就已經有無線輸電的設想,現代已經成功試驗數千米的無線輸電,有科學家甚至設想在地球軌道上發電,無線輸電到地球上。如果可控核聚變技術成熟,每個城市都弄一堆,那結合無線輸電技術,汽車根本就不需要裝燃料裝置了。

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