不久前,參加國際熱核聚變實驗反應堆(ITER)項目的中國、歐盟、美國、日本、韓國、俄羅斯和印度的7方代表,在法國總統府愛麗舍宮共同簽署了ITER計劃聯合實施協定及相關文件的正式協議。這意味著人類受控核聚變研究邁出了走向實用的關鍵一步,ITER將成為照亮人類未來的新能源。
核能包括裂變能和聚變能兩種主要形式。核裂變是一個原子核分裂成幾個原子核的變化,在此過程中釋放出的巨大能量稱為裂變能。核聚變則是幾個原子核聚合成一個原子核的過程,它會釋放出比裂變能更大的聚變能。核聚變反應堆產生能量的方式和太陽的相同,因此被俗稱為“人造太陽”,因而ITER項目也被稱為“人造太陽”計劃。人類如此鐘情于“人造太陽”,正是因為它具有核裂變所不可比擬的優勢。
核裂變所需要的原料是重金屬鈾,它儲量有限,按照目前的使用速度,幾十年內就會耗盡。核聚變所需的氘和氚則幾乎不存在數量的限制。氘在海水中儲量極為豐富,一公升海水里提取的氘,在完全的聚變反應中可釋放相當于燃燒300公升汽油的能量;氚可在反應堆中通過鋰再生,而鋰在地殼和海水中都大量存在。根據科學家的計算,地球上僅在海水中就含有的45萬億噸氘,足夠人類使用上百億年。
除此之外,核裂變的污染和安全問題也比較棘手。核裂變后的核廢料放射性極強,難以處理,且安全事故的后果很嚴重。而核聚變則不存在這些問題,氘氚反應的產物沒有放射性,中子對核反應堆結構材料的活化也只產生少量較容易處理的短壽命放射性物質。