煤炭要淘汰了吗?中国克服难关发展核聚变,能改变人类能源结构?

近期,中国“人造太阳”刷新一项世界纪录,在1.2亿摄氏度下成功燃烧了101秒,标志着在核聚变研究领域获得重大突破,为人类获得可控核聚变能源,奠定了商业化运营的物理和工程基础,那么中国克服难关发展核聚变,能改变人类能源结构吗?煤炭是要被淘汰了呢?可控核聚变是两个较轻的原子核聚合成一个较重的原子核,并释放能量的过程,俗称人造太阳,理论上可以让能量持续稳定输出。

核聚变使用的燃料主要是“氘氚”,海洋中的氘氚储量至少有10万亿吨,一旦成功将能彻底取代标准煤火力发电,人造太阳的成功,将能让人类拥有取之不尽用之不竭的新型清洁能源,都知道煤炭是当前生产电力必不可少的资源,中国目前火力发电占比超过八成,但是煤炭资源不可再生,而且污染大气严重,所以煤炭发电势必要被取代,某种意义上来说,核聚变可控技术的研发成败,将直接决定了人类能源能使用多久。

想要实现物质文明的升级发展,就必须攻克人造太阳的种种技术难题,核聚变本身是一种原子核变化为另一种原子核,往往会释放巨大的能量,如果由重的原子核变化为轻的原子核,叫做核裂变,如果是由轻的原子核变化为重的原子核,叫核聚变,核聚变损失的质量比例大,但是释放的能量比核裂变更多,目前全球所有核电厂使用的都是核裂变技术,但是中国研发的核裂变技术,走上了相反的道路,一旦成功将领先全球。
其实人类很早就开始接触核聚变产生的能量了,地球万物都依靠能量,绝大部分都需要依靠太阳,煤炭,石油,水能,风能,种植的农作物,都需要太阳提供的核聚变能,但是人类只是通过太阳传递的能量来进行发展,已经变得不切实际,在人类巨大的能源需求下,必须将人造太阳技术完全掌握,源源不断地生产能量,才能满足人类文明向更高层面进行发展。

太阳核心温度是1500万摄氏度,但是内部有3000亿个大气压的高压,人造太阳的不同之处在于,物理环境很难实现超高压与超高温兼得,所以必须制造出比太阳温度更极端的超高温环境,才能实现在缺少超高压环境下,成功实现氘、氚元素的核聚变,理论上科学家想要建造一座核聚变发电站,只需要建造一个高温高压区域,把氢原子的同位素氘压迫在设备环境中,用氚原子克服电荷间的巨大排斥力进行聚合,两个原子聚合后能释放大量能量。
令科学家苦恼的是,当前没有材料能经受1.2亿超高温的长期烘烤,所以集思广益之后,科学家巧妙地将聚变等离子,悬浮在真空环境中,总的来说,中国从上世纪60年代开始研究可控核聚变,目前在国内多座高等院校建立了研究室,花费6年时间,投入3亿巨资研发的世界首台全超导托卡马克装置,为提高核聚变的稳定运行奠定了基础,随着中国在这项领域的不断发力,也让科学家看到了商业化的可能性,用上核聚变产生的电力指日可待。