核能：備受爭議但代表人類未來的能源
核能：備受爭議但代表人類未來的能源
核能，關鍵在於三變：裂變、聚變和衰變。目前，裂變能已經比較成熟，但存在安全風險，人們談“核”色變。長遠來看，核聚變技術必將突破，人類對其充滿想象空間。
一、人類曾經談“核”色變
每當談到核能，其實難免讓人想到那可怕的核武器，令人擔憂，可怕，恐懼，這或許是每個人都可能想到的問題。
偉大的科學家愛因斯坦曾經說過，“核武器使戰爭手段發展到極致，也導致爆發世界性核大戰不會有贏家。即使有少量倖存者，人類幾千年創造的物質精神文明成果也將毀滅殆盡，還要回到石器時代再進化一遍。”
這位大科學家給人類發出了警告，如果核能不能被人類和平利用，或者說，一旦核能被利用來生產核武器，並且被戰爭販子或政治瘋子所利用，那麼這個世界將面臨十分可怕的境界，人類文明將遭受前所未有的挑戰。
法國前總統戴高樂曾經說過，“沒有核武器的國家不是大國”，這也說明核武器的威力有多麼大，體現了一個大國在世界政治格局中的戰略地位。
另外，人類在和平利用核能中，也存在較大的安全風險，歷史上也曾經出現過具有重大影響的核電站安全事故，比如美國三里島壓水堆核電站事故、前蘇聯的切爾諾貝利核電站事故和日本的福島核電站事故等，這些核事故至今還讓世人心生恐懼，望而生畏，進而導致某些國家提出“棄核”的國家能源戰略。
其實，任何事物均具有兩重性，核能既可能給我們人類帶來劫難，但也可能給我們人類帶來福祉，關鍵是人類如何利用核能。
戰爭還是和平，這是人類社會的根本問題之一，也是人類文明與人類野蠻之間不斷爭鬥、衝突和矛盾的道德和倫理問題。
二、何謂核能？
核能，也叫原子能，是原子核裡的核子，即中子或質子，經過重新分配和組合時釋放出來的巨大能量，具有高效率和永續性強的特點。
從物理學角度看，核能可以透過三種核反應方式釋放出來，具體包括：
1。
核裂變，即透過較重的原子核的分裂而釋放出能量；
2。
核聚變，即透過較輕的原子核的聚合在一起而釋放出能量；
3。
核衰變，即透過原子核的自發衰變過程而釋放能量。
核能利用的關鍵是核技術，這種能源是人類歷史上的一項偉大科學和技術發現，無論在當下還是未來，均對人類社會文明產生極其重大的影響。
科學家，尤其是西方科學家長期研究核能，經過科學研究和探索，取得了一次又一次成功，不斷產生科研成果，推動了人類核能的發現和利用。
核物理研究可以一直追溯到公元19世紀末英國物理學家湯姆遜發現了電子開始，科學家們開始逐漸揭開了原子核的神秘面紗。
隨著人類科學技術的不斷進步，人類逐漸將核能運用於軍事、能源、工業和航天等領域，吸引了世界上眾多國家的科學家，包括髮達國家和發展中國家的科學家開展核能研發和利用，其中美國、歐洲、日本、俄羅斯、中國和以色列等國走在前沿。
三、核能有哪些用途
目前，人類利用核能的途徑包括兩條：重核裂變和核聚變。
重核裂變目前已達到實用階段，也就是核裂變反應堆的原理，比如鈾的裂變，在軍事領域成功製造了原子彈，在能源領域成功建造了眾多的核電站。
輕核聚變目前還處於科學研究和試驗階段，也就是核聚變反應的原理，比如氘、氚、鋰等元素的聚變，在軍事領域已經取得了成功，已經制造出氫彈，但是在能源領域正處於科技攻關階段，尚未取得商業化成功。
目前，核能發電主要是利用核燃料鈾235的核裂變連鎖反應釋出大量的熱能，利用龐大規模的熱能將水變成水蒸氣，再利用水蒸氣作為動力，推動發電機發電。
核能發電的方法有許多，比如在中國臺灣地區，利用方式就包括兩種：一是使用沸水式核能發電，二是使用壓水式核能發電。
除了用於發電領域之外，核能利用還有許多其它領域，比如核能可以在農業、醫學、工業科技等等領域得到利用。
在農業領域，可以利用核輻射能來保持蔬菜和水果等新鮮，可以用來改良農業作物的品種，或者可以用來防止農作物的病蟲害等。
在醫學領域，可以利用核能輻射能進行體檢，比如利用核磁共振和CT等，也可以用來殺傷癌細胞、治療癌症等。
一般來說，核電廠存在投資金額龐大、施工週期長、廠址難求等許多不利因素，但是核電站最大的缺點是放射性核廢料的處置與執行安全問題，但是隨著核能技術創新和改進，執行的安全性風險可能會逐漸降低。
四、核能資源十分豐富
在核能資源方面，目前還存在一定的制約，但是潛力十分巨大，關鍵是人類如何提高獲取這些資源的技術能力，如何降低成本進而提高市場競爭能力。
從現實核燃料的利用來看，目前鈾是核能發電最重要的核燃料。
如果沒有對比，就無法理解核能，比如1千克的鈾可供利用的能量，大體相當於燃燒了2500噸的優質煤炭，可見鈾的能量效應相當明顯。
然而，在陸地上，鈾的儲藏量並不豐富，而且鈾礦藏的分佈極不平衡。
在世界上，目前只有少數幾個國家擁有資源十分有限的鈾礦，並且核燃料的生產和貿易還要受到國際原子能機構的嚴格監管。
根據估計，目前世界上較適於開採的鈾其實很少，大約只有100萬噸左右，即使考慮到低品位的鈾礦及其副產的鈾化物，那麼鈾的總量也可能不超過500萬噸。
由於鈾礦資源不足，可供開採的年限十分有限，因此鈾礦資源市場競爭十分激烈。
不過，根據科學研究，海洋中存在著巨大的核燃料儲藏量，不論是重元素鈾，還是輕元素氘和氚，儲藏量都相當龐大。
根據科學推測，鈾礦資源主要集中到海洋，在海水中蘊藏豐富的鈾，海水水體中溶解的鈾可能有45億噸，比陸地鈾的總儲量要高出幾千倍。
我們可以設想一下，如果我們人類將海水中的鈾全部取出來，那麼鈾裂變能可以滿足我們人類幾萬年的能源需要。
但是，由於海水中鈾含量的濃度很低，因此提取成本又令人難以想象。
根據科學測算，1000噸的海水中僅僅含有3克鈾，海水提取鈾的技術成為我們人類是否可以利用這些寶貴資源的關鍵所在。
由於海洋佔據大部分地球表面，因此海洋資源讓人類將視野不斷伸向海洋，海洋讓人類對未來能源發展充滿期待和期望。
但是，利用海洋資源，科學技術成為關鍵。
從技術上來講，從海水中提取鈾，其實難度極大，不僅海水需要大量處理，而且提取過程和提取工藝非常複雜，對相關提取技術的要求非常高。
但是，各國的科學家正在進行海水提鈾的技術創新和攻關，已經開始試驗了多種技術辦法，比如吸附法、共沉法、氣泡分離法和藻類生物濃縮法等。
自20世紀60年代以來，日本、英國和德國等走在海水提鈾技術領域的前列，先後著手研究從海水中提取鈾的技術，並且逐漸建立了多種方法，其中以水合氧化鈦吸附劑為基礎的無機吸附方法的研究進展最快。
目前，全球海水提鈾技術已經從基礎研究轉向開發應用研究的階段。
日本已建成了年產10千克鈾的中試工廠，在海水提鈾技術方面走在世界前沿。
一些沿海發達國家也開始計劃建造百噸級工業規模，甚至建造千噸級工業規模的海水提鈾工廠，預期人類將有可能逐漸解決鈾燃料的匱乏問題。
五、未來核能發展趨勢是和平利用核聚變
在人類未來核能利用方面，尤其是核能發電方面，科學家的視野已經由核裂變開始轉向核聚變能的開發和利用。
科學家們除了在聚變能可控技術研發方面開展科技攻關之外，其中核聚變燃料的提取技術也已經成為科技研發的焦點之一。
根據科學計算，1公斤的氫燃料，至少相當於4公斤的鈾燃料或1萬噸的優質煤燃料，可見核聚變的能量巨大。
如果人類有能力加以利用上述這些充滿神幻的能量，那麼所謂的人類能源問題或可迎刃而解，或許有一天，人類不再為能源問題發愁。
氘和氚，都是氫元素的同位素。
它們的原子核可以在一定的條件下，互相碰撞聚合成較重的原子核，也就是聚合成氦核，而且同時釋放出巨大的能量。
由此可知，氘和氚在未來人類利用核能的演變過程中必將發揮重大的作用。
如果沒有比較，那麼便沒有鑑別。
一個碳原子完全燃燒生成二氧化碳時，只放出4電子伏特的能量，而氘-氚在聚變反應時能放出1780萬電子伏特的能量。
再作一個比較，可能會令人感到更加震撼。
每升海水中大約含有0。03克的氘，而這微量的氘在聚變時釋放出來的能量大體相當於300升汽油燃燒時釋放出來的能量。
根據科學測算，海水中氚的含量可能達到幾億億公斤，如果人類有能力來利用這些氘的聚變所釋放出來的能量，那麼可以為人類提供上百億年的能源消耗。
由此可知，如果我們人類能夠利用海水中的氘、氚的核聚變能來解決未來經濟社會發展的能源需要，那麼核能產業將具有難以想象的發展前景。
然而，想象很豐富，現實卻骨感。
氘-氚的核聚變反應，需要在上千萬度乃至上億度的高溫條件下進行，這在技術上難以令人想象。
雖然核聚變反應在氫彈研製上得以實現，但是受控熱核聚變依然存在技術障礙。
但是，人類文明在不斷演進，人類對宇宙和自然的探索沒有片刻停歇，科技進步始終伴隨人類的存在而存在。
伴隨著文明的進步而進步，核聚變技術的神奇“密碼”必將最終被人類破解，一切技術障礙和難題必然逐步得到解決。
1991
年11月9日，由l4個歐洲國家合資，在歐洲聯合環型核裂變裝置上，成功地進行了首次氘-氚受控核聚變試驗，具有重要里程碑的意義。
這次核聚變試驗，釋放了1．8兆瓦電力的聚變能量，持續時間為2秒，溫度高達3億度，比太陽內部的溫度還高20倍。
近幾年來，包括中國在內的國家在核聚變能利用技術攻關中都已經取得重大突破。
預計在本世紀，人類在核聚變技術領域還將繼續取得重大突破，技術終將不斷進步和成熟，必將對人類文明和社會進步產生深遠影響。
除了氘和氚以外，號稱“能源金屬”的鋰也是用於核聚變的重要原料。
在海洋中，每升海水中含鋰15-20毫克，蘊藏量巨大。
隨著受控核聚變技術的發展，由核聚變而釋放出來的巨大能量，最終可能造福於我們人類社會進步和文明演變。
除了上述元素之外，還有重水，這也是原子能反應堆的減速劑和傳熱介質，也是製造氫彈的原料。
如果未來受控熱核聚變技術取得商業化利用，而且從海水中大規模提取重水的技術也取得突破，那麼海洋就能夠為人類提供取之不盡、用之不竭的能源。
另外，還有一種元素對於人類利用核聚變能具有重大意義，這種元素就是氦。
早在20世紀60年代末和70年代初，美國實施阿波羅飛船登月計劃，這是人類航天科技歷史上一次重大突破。
美國宇航員從月球上6次帶回了368。194千克的月球岩石和塵埃。
美國科學家將月球塵埃加熱到3000華氏度時，發現有氦等物質，經過進一步科學分析和鑑定，得出月球上存在大量氦-3的結論。
經過大量和深入的科學研究，科學家得出十分重要的科學結論，認為採用氦-3作為聚變發電的燃料會更加安全。
根據科學研究和分析，有關專家認為，地球上的氦-3的儲藏量特別小，總量僅有10-15噸，可謂十分珍惜和奇缺。
但是月球上的氦-3的儲藏量卻很大，根據估計可能有5億噸，如果我們人類能夠利用這些資源，據估計可以滿足人類上千年的能源需求。
綜上所述，核能的發展充滿著神奇和幻想，科技進步和資源提取都令人有無比寬廣的想象空間，也可能是人類未來最有希望的能源之一。
