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核能的利用是人类未来能源的希望所在。从目前的科学技术水平看，人们开发核能的途径有两条：一是重元素的裂变，如铀；二是轻元素的聚变，如氘、氚。重元素的裂变技术，己得到实际应用；轻元素聚变技术，正在积极研制之中。不论是在核裂变反应的重元素铀，还是核聚变反应的轻元素氘、氚，在世界大洋中的储藏量都是巨大的。
对于铀，采用人工方法轰击铀的原于核，使之分裂，可以释放出惊人的巨大能量。例如，1公斤铀裂变时释放的能量，相当于2500吨优质煤燃烧时放出的全部热能。可见，铀核裂变能是一种巨大的能源，这就是人们常说的原于能发电。迄今为止，全世界已建成的原子能电站和正在建设的约有上千座。随着原子能发电技术的发展，对燃料铀的需要量也在不断增加。然而，陆地上铀的储藏量并不丰富，较适于开采的只有100万吨，加上低品位铀矿及其副产铀化物，总量也不超过500万吨。按目前的消耗量，只够开采几十年。可是，海水中溶解的铀的数量可达45亿吨，超过陆地储量的几千倍，若全部收集起来，可保证人类几万年的能源需要；不过， 海水中含铀的浓度很低，1000吨海水只含有3克铀。这就是说，只有先把铀从海水中提取出来，才有可能加以应用。当然，要从海水中提取铀，从技术上讲是件十分困难的事情，需要处理大量海水，技术工艺十分复杂。但是，人们已经试验了很多种海水提铀的办法，如吸附法、共沉法、气泡分离法以及藻类生物浓缩法等。
氘和氚都是氢的同位素。在一定条件下，它们的原子核可以互相碰撞而聚合成一种较重的原子核--氦核，同时把核中贮存的巨大能量（核能）释放出来。一个碳原子完全燃烧生成二氧化碳时，只放出4电子伏特的能量，而员-氚反应时能放出400万电子伏特的能量。氘-氚反应时能放出1780万电子伏特的能量。据计算，1公斤氛/燃料，至少可以抵得上4公斤铀燃料或l万吨优质煤燃料。海水中氘的含量为十万分之三，即1升海水中含有0.03克氘。这0.03克氘聚变时释放出采的-能量等于300升汽油燃烧的能量，因此，人们用1升海水=300升汽油这样的等式来形容海洋中核聚变燃料储藏的丰富。人们已经知道，海水的总体积为13.7亿立方公里，所以海水中总共含有几亿亿公斤的氘。这些氘的聚变能量，足以保证人类上百亿年的能源消费。而且，氘的提取方法简便，成本较低，核聚变堆的运行也是十分安全的。因此，以海水中的氘、氚的核聚变能解决人类未来的能源需要‘将展示出最好的前景。
氘-氚的核聚变反应，需要在几千万度，以致上亿度的高温条件下进行。目前，这样的反应，已经在氢弹爆炸过程中得以实现。用于生产目的的受控热核聚变在技术上还有许多难题。但是，随着科学技术的进步，这些难题都是能够解决的。1991年11月9日，出l 4个欧洲国家合资，在欧洲联合环型核裂变装置上，成功地进行了首次氘-氚受控核聚变试验，反应时发出了1.8兆瓦电力的聚变能量，持续时间为2秒，温度高达3亿度，比太阳内部的温度还高20倍。核聚变比核裂变产生的能量效应要高达600倍，比煤高1000万倍。因此，科学家们认为，氘-氚受控核聚变的试验成功，是人类开发新能源历程中的一个里程碑。在下个世纪，核聚变技术和海洋氘、氚提取技术将会有重大突破。这两项技术的发展与成熟，对整个人类社会将产生重大的影响。( 责任编辑：管理员 ) |
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