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【初中组第5题】未来能源畅想——高温超导、可控核聚变和引力波(卢嘉璇)

作者:卢嘉璇 投稿时间:2019-11-10 11:52:25

    面对飞速发展的当今社会,我畅想未来的能源利用,在脑海中勾勒出一幅美好的未来图景。现如今,能源成为一个大问题,而高温超导和可控核聚变有望解决能源的输送和储存的难题。

    超导状态下的物质能够在几乎不损失能量的情况下输送电能,并且几乎能够无限储存电能,为什么超导体目前没有应用在日常生活上?虽然超导现象早在几十年前就已被发现,但超导状态的维持需要极低的温度。而大规模的超导应用从成本角度而言在目前条件下几乎是不现实的——不仅超导材料本身难以获得,而且超导材料需要大量的冷却剂和成本高昂隔热设施,维护成本居高不下。目前科学家们仍在努力探索,目前已经研制出液氮蒸发温度以上的超导材料。而最终的目标是希望能研制出超导临界温度达到常温且相对廉价的材料。前景是光明的,道路则是曲折的。

    若是解决了传输过程中能量损耗的问题,可控核聚变技术则可以解决能量来源的问题。目前我们掌握的是不可控核聚变技术,在极端的时间内可以产生巨量的能量,被应用在武器上也就是所谓的“氢弹”,能量迅速爆发带来的结果是毁灭性的。若是有朝一日能够驯服这匹“狂躁的野马”,使其能够逐渐的释放内心的野性,那么人类就可以获取几乎无穷无尽的能量。可控核聚变技术一旦实现,小到家家户户洗衣做饭电费不愁,大到可以畅想人们未来星际旅行的可能——在太阳系内的飞行绝对不会因为燃料问题而苦恼了。再根据人们喜欢把物品便携化和迷你化的“癖好”,未来出现可携带的核电池也不是没有可能。

    如此便捷的太空旅行肯定会有很多人参加,于是乎远距离通信又成为一个问题:如此遥远的距离,如何才能保障通信的畅通无阻呢?无线电肯定不行,它在传播途中畸变严重;由于中微子的方向性太强,利用它来传递信息也是困难重重。这样一来,引力波似乎是个不错的选择。但这又谈何容易?除非靠近引力波的源头,否则对外界的影响只是改变了物体相当于氢原子核(质子)不到万分之一的长度,探测难度可想而知。去年的诺贝尔物理学奖的获得者还是因为探测到两个黑洞融合所产生的引力波才获奖的。就算解决了接受引力波的难题,发出足够强的引力波信号又岂会是容易的事情?这样“鸡肋”的方法还真是让人头疼,但我依然对未来充满希望,凭借人类的智慧一定是会有方法解决的。

    高温超导、可控核聚变和引力波听上去虽然遥不可及,但我认为未来它们一定会“飞入寻常百姓家”,成为社会进步不可或缺的一部分。但我们仍需警惕,科学技术的进步是一把双刃剑,若是不能将科技用在正途,就有可能带来毁灭性的灾难。所以我们要加强管理和教育,尽可能得排除一切隐患。


作者:卢嘉璇

学校:中天国际初中八(7)班

指导老师:黄俏 老师


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