聚变能能否突破实验阶段并最终到达汽车

很多人抵制电动汽车是因为我们的电网不够环保，我们 60% 的电力来自化石燃料。其余部分大致分为可再生能源(主要是风能和水力)和核裂变。自 2011 年福岛灾难以来，后者一直在稳步下降，但在 2 月，在对地球更加友好和可再生的核聚变能源前沿出现了好消息。

2021 年底，总部位于英国的欧洲联合圆环 (JET) 实验室打破了 1997 年创下的通过将氢的同位素融合成氦来提取能量的世界纪录——在 5 秒内产生 16.4 千瓦时的能量。这仅足以驾驶电动汽车约 50 英里，即使忽略启动反应所消耗的能量，该设备投入的能量也是反应期间产生的能量的三倍。没有人举起“任务完成”的横幅，但 5 秒对于聚变反应来说是永远的，这一结果让科学家们相信，更长的能量正反应是可能的。让我们回顾一下聚变能的工作原理。

在像太阳这样的恒星产生聚变所需的温度和压力下，大多数比铁(原子序数 26)轻的元素都可以聚变，并在此过程中释放能量。将氢的两种同位素(原子序数 1)融合形成氦(2)发生在较低温度下，并且比融合较重的元素释放更多的能量，因此当前的核聚变能源研究集中在融合 H2 同位素氘和氚。前者的原子核由一个中子和一个质子组成，而后者的原子核由两个中子和一个质子组成。在聚变过程中，多余的中子会损失一点质量，因此为了平衡爱因斯坦的方程 E=mc2，能量会随该质量释放。

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