核能的利用
1905年,爱因斯坦提出质能转换公式E=mc²,阐述了质量与能量可以相互转换的关系。由于光速c是一个很大的值,人们很快认识到应用这个公式,人类将获得前所未有的巨大能量。
1938年,德国科学家奥托·哈恩和莉泽·迈特纳发现了核裂变现象,开启了人类利用核能的时代。这一“蕴含巨大能量”的发现,马上就被德国和美国用于武器的研制。为了对抗法西斯,在数千名优秀科学家的共同努力下,美国率先研制出核武器。1945年,美国在日本广岛和长崎投下两颗原子弹。原子弹爆炸的超级威力震惊了全世界,也让参与研制的科学家们感到恐惧和后悔。美国原子弹项目“曼哈顿计划”领导者奥本海默曾在联合国大会上说,“自己的手上沾满了鲜血”,“科学发明不应该用在这样的地方”。
战后,美苏两国为了争夺世界霸主地位,迅速扩张核武库,不断研发新式核武器。美苏还挥舞着核武器大棒恐吓其他国家,推行霸权主义。面对美苏的核讹诈,中国政府自力更生,自主研发出原子弹和氢弹。我国在第一颗原子弹爆炸之际,就向全世界发出倡议,推动全面禁止和彻底销毁核武器。然而如今,美俄两国依然各自拥有超过万枚核弹头,其威力足以将人类社会彻底毁灭数回。
世界大战带来的伤痛让各国人民警醒,和平发展逐渐成为世界的主流。核能的强大威力也被人们用来解决经济社会发展带来的能源问题。1954年,苏联建成了世界上第一座核电站——奥布灵斯克核电站。核电由于其清洁度高、成本稳定等优势,很快成为能源领域的明星。
核能的和平利用并不是一帆风顺的,由于核裂变的巨大威力和放射线的巨大危害,核电站一旦出现事故,就可能演变成致命的灾难。美国的三里岛、乌克兰的切尔诺贝利、日本的福岛都曾发生过严重的核电站事故,造成严重的后果。切尔诺贝利事故导致4000余人死亡,二十余万人因辐射患上癌症,方圆30公里变成了毫无生机的死城。福岛核事故泄漏的核燃料还随洋流进入北太平洋,污染了大片海域。尽管有这些曲折,核能依然得到了大规模的应用,到2016年底,全球在运的核反应堆达到了448座,核能发电总容量达到391吉瓦。这一数字还在不断增长——2016年有三座反应堆开工,全球范围内在建的反应堆总数达到61座。根据国际原子能机构的统计和预测,到2030年,全世界范围内的核电将增加约25%,而未来核电增长的规模会进一步扩大。
由于核聚变产生的能量远大于核裂变,更加安全且不产生放射性废料,从而被视为解决人类能源危机的答案。但迄今为止,人类还未完全掌握可控核聚变技术。2006年,中国、欧盟、印度、日本、韩国、俄罗斯和美国共同草签了国际热核聚变实验堆(ITER)计划协定,正式启动ITER计划,期望在各国科学家的共同努力下,早日研发出可商用的核聚变发电技术,为人类社会发展提供助力。