近年来,重水已被科学家称作“潜在的能源”,因为重水所蕴藏的能量极大,人类迄今仍无法直接地利用它,所以,开发重水这个潜在的能源是化学家探索的一个大课题。
先让我们看看重水潜在的能源有多大吧!
重水是氢的同位素“重氢”(氘)与氧组成的。氘原子不稳定,如果各自结合一起,就会发生聚变生成氦。同时放出巨大的能量。这在化学上称之为热核反应,能量实验证明,上面反应每生成4克氦,就会放出6.5×108卡热量。大家知道,威力强大的氢弹就是根据聚变反应的原理制成的。如果把1公斤的氘通过聚变反应,它放出的能量相当燃烧4万吨煤放出的能量。1亿千瓦小时的电量,这比1亿公斤铀裂变放出的能量还大20倍。
在天然水中,7000个水分子中平均含有一个重水分子。由于18克水约有6.03×10个水分子,这样,不难算出1升水平均含0.02克氘,它能放出相当于400公升煤燃烧所放出的能量。在地球表面约有13.8亿立方公里的水,不难算出整个地球应蕴藏氘25万亿吨,它的能量相当5万亿亿吨石油和10万亿亿吨煤所燃烧的能量。如果把它利用起来,按目前能源消耗水平(每年50亿吨煤),那么,它可供人利用10亿年,由此可见,重水所蕴藏的能量确是一笔巨大的能源。
那么,这么大的能源人类为何迄今不去开发呢?原来,这里有一个重大技术奥秘未能揭开。
虽然,人们已能从重水中制得氘,也可以用它制成威力强大的杀人武器——氢弹,但是迄今仍无法将它用到生产和生活上。
这又是为什么呢?
原来,氘的聚变能量虽然大,但是引发后,能量便在瞬间释放了出来,使人无法控制它。这好比一匹脾气暴烈的野马,不易为人驾驭那样。如果要使氘的聚变能应用到生产上,那么必须使它变为日常应用的电能,机械能那样,易为人们驾驭。把氘的聚变能应用到生产和生活中,是各国科学家研究的重要课题,但是多年来进展不大。据报道,美国科学家已用激光引发氘聚变可减慢聚变的速度,这真是可喜的一步。
目前有人设想,用吸附法廉价地把水中的重水提取出来,再用有效的催化剂把重水分解成氘,再让氘聚变,使它慢慢地放出能量,再让它来发电,如果有一天能做到这样,那么人类至少10亿年不愁能源枯竭了。
如何开发重水这个潜在的能源,人们期待着科学家们拿出锦囊妙计来!