22世纪xx科技发明排行榜第四项——张卫民的科学预言

                                     张卫民

      第四项：常温核聚变反应技术与装置

    在二十二世纪，常温核聚变反应技术与装置将被人类能工巧匠制造出来，并且安装在人类核能发电厂、登月飞船、火星飞船、木星飞船……从而实现人类不携带燃料的飞天之梦，同时，为全世界任何角落提供能源和电力，那时，全世界的火力发电厂将会全部关闭，人类将会享受取之不尽用之不竭的清洁能源。常温核聚变反应技术与装置这项伟大发明的价值定价为1万亿元人民币。 

    网友看了这篇文章的题目可能会有些纳闷，怎么22世纪xx科技发明排行榜前四项都是关于能量的发明？且听老张慢慢道来。这是因为到本世纪末，地球地壳里的煤、石油、天然气将全部被地球人开采精光，22世纪将不存在火力发电厂、内燃火车、燃油汽车、燃油飞机，人类如果不及时发明新的能源制造技术和装置，已经被UFO科学之父尼古拉.特斯拉带入电气化时代的人类社会将倒退到刀耕火种的原始社会，已经离不开光与电的22世纪人类将无法忍受没有能源的日子。

    2009年09期《飞碟探索》杂志发表了方舟子的文章《科学史上xx公案——冷聚变事件》，对冷聚变研究进行冷嘲热讽，方舟子嘲笑科学家们在进行一项不可能成功的、劳而无功的公案。我认为，科学家们为人类造福的科学宗旨是对的，一个xx学者（注：我给“xx学者”下的定义是“著了名的会学习的人”）自己本人没有什么发明创造就千万不要以嘲笑科学家发明不成功为乐，我们应该帮助科学家们完成这一造福人类的科技发明。本文作者作为中华优秀发明创造者就是要给参与冷核聚变研究的科学家们指明研究的方向和捷径，为国际冷核聚变的研究成功助一臂之力。

    世界上各种动物、生物的身体构成都脱离不了大自然的各种元素，而每一种元素的原子都带有正负电子荷。这些元素不但在生物体内不断地进行化学变化，原子核内还在进行着无休止的转换，即改变原子核里质子和中子的数目，使一种元素转变为另一种元素．即把过剩元素转换成所需元素。而这种转变必须消耗巨大的能量，这就是生物体自身所具有的功能。科学家们将之视为生物体内的核反应，认为生命的细胞质就是原子核“反应堆”，提出了生命的原子转换的理论。可见生命的奥秘就隐藏于原子核内，至今仍是一个难解的谜团。但生物体内存在核反应的各种科学实验，从另一个侧面证明了生物体内确实有一种维持生命的能量场，这种能量场就是生物体内原子核转变所需能量的来源。也正因为如此，人们可以通过特殊的基里安摄影来看到生物能量场的电磁光。

    生物体内常温核反应研究持续时间最长的是法国的克儿符兰，他在1957年向法国医学会提出的《生命的原子转换》一文中认为，人和生命的细胞就是“原子反应堆”。1968年，他报道了两只老鼠的试验结果。1969年，他又报道了对龙虾等生物的试验结果。法国教授克儿符兰在论文中提出：“任何一棵生长在自然界的普通植物的体内，每时每该都能轻而易当事举地进行核反应。”1844贝尔齐利乌斯在一个特殊的培养器里种植出的莴苣干燥烧成灰，经测定后就发现了植物生长过程中，体内的原子核发生了改变。这明显是一种“核聚变”现象。1876年到1883年德国的生物学家梅尔采勒重复了这个试验，进一步得到了证实。1958法国斯特拉斯大学xx研究所的梅茨和哈塞尔曼等人对人体，进行生物化学统计测定的结果进一步证明，动物体内也具有“核聚变”的能力。

    生物体内的核聚变的原子数量虽然微乎其微，正常情况下生物体内的核聚变既合成了生物体必须的稀缺元素，又不危害生物身体健康。但是这个生物学现象却证明常温下是可以发生冷聚变反应的。另外，人体自焚之谜是否与个别人超常的体内核聚变有关，科学家还没有找到答案。
     UFO科学研究表明，某些星球的外星人已经拥有非常成熟而实用的冷核聚变（人工受控低温氢核聚变反应）技术，并且应用于某些飞碟上。因此，可以万分肯定，人工受控冷核聚变反应器是一定能够研究成功的，这只是时间早晚的问题。

    爱因斯坦认为，物质的质量是惯性的量度，能量是运动的量度；能量与质量并不是彼此孤立的，而是互相联系的，不可分割的。物体质量的改变，会使能量发生相应的改变；而物体能量的改变，也会使质量发生相应的改变。在狭义相对论中，爱因斯坦提出了xx的质能公式：E＝mc^2 （这里的E代表物体的能量，m代表物体的质量，c代表光的速度，即每秒30万公里）。爱因斯坦的理论，最初受到许多人的反对，就连当时一些xx物理学家也对这位26岁的年轻人的论文表示怀疑。然而，随着科学的发展，大量的科学实验证明26岁的爱因斯坦的理论是正确的。

　　爱因斯坦的质能关系公式，正确地解释了各种原子核反应：就拿氦4来说，它的原子核是由2个质子和2个中子组成的。照理，氦4原子核的质量就等于2个质子和2个中子质量之和。实际上，这样的算术并不成立，氦核的质量比2个质子、2个中子质量之和少了0.0302原子质量单位！这是为什么呢？因为当2个氘核（每个氘核都含有1个质子、1个中子）聚合成1个氦4原子核时，释放出大量的原子能。生成1克氦4原子时，大约放出2700000000000焦耳的原子能。正因为这样，氦4原子核的质量减少了。这个例子生动地说明：在2个氘原子核聚合成1个氦4原子核时，似乎质量并不守恒，也就是氦4原子核的质量并不等于2个氘核质量之和。然而，用质能关系公式计算，氦4原子核失去的质量，恰巧等于因反应时释放出原子能而减少的质量！

    核xx和核聚变是人类利用核能的两种主要手段。原子弹和目前全部核电站都主要采用核xx技术。其中，原子弹的能量释放不可控，核电站则能缓慢、稳定地释放受控的工业化核能。不过，根据已探明地球储量计算，核xx所需主要原料仅够人类使用1000多年，不能彻底xxx类能源问题。此外，核xx会污染环境（例如xx的切尔诺贝利核电站事故）。核燃料在工业化燃烧后会产生放射性废料，持续威胁人类健康和安全。

聚变反应：除了重原子核铀235、钚239等的xx能释放核能外，还有另一种核反应，即轻原子核（氘和氚）结合成较重的原子核（氦）时也能放出巨大能量，反应式为：H-2+H-3===He-4+n 或 D+T===He+n 。太阳以及其他恒星则主要采用核聚变获取能量。

　　核聚变的原理是：在标准的地面温度下，物质的原子核彼此靠近的程度只能达到原子的电子壳层所允许的程度。因此，原子相互作用中只是电子壳层相互影响。带有同性正电荷的原子核间的斥力阻止它们彼此接近，结果原子核没能发生碰撞而不发生核反应。要使参加聚变反应的原子核必须具有足够的动能，才能克服这一斥力而彼此靠近。提高反应物质的温度，就可增大原子核动能。因此，聚变反应对温度极其敏感，在常温下其反应速度极小，只有在1400万到1亿度的{jd1}温度条件下，反应速度才能大到足以实现自持聚变反应。所以这种将物质加热至特高温所发生的聚变反应叫作热核反应，由此做成的聚变武器也叫热核武器。要得到如此高温高压，只能由xx反应提供。但目前，科学家也已研究出了其他一些方法，比如：用多束激光照在同一个点上，就可以产生出超高温等等。利用聚变反应的另一大问题就是，没有可以用来盛放聚变反应的物质，地球上的物质都会在高温下熔化。但是由于聚变反应的辐射污染，比xx要小得多，所以科学家还在不断探索当中。

    其实不一定只有像氘、氚这种轻核才能发生聚变反应，重核也能反应，而且越重释放的能量更多。如超新星爆炸，超新星内的铁原子在超新星核心中受到巨大的压力，内部原子紧紧压在一起，使铁原子和铁原子发生聚变，释放的能量有目共睹。{zh1}的产物是比铁原子更重的元素，由于现代科学技术有限，无法产生如此高压或高温。世界xx能工巧匠之一、科学家列奥纳多•达•芬奇Leonardo Di Ser Piero Da Vinci说：“自然界充满了无数尚未被识破的理性缘由。大自然向我们展示着奇迹……不向大自然请教的科学家不过是平庸的小儿，大自然才是我们{zh0}的老师。”   

    目前，几个核大国已经实现了人工核聚变——氢弹爆炸。和原子弹一样，氢弹的能量释放不可控。目前，人类尚不能利用核聚变技术建设核电站，从而缓慢、稳定地释放受控的工业化聚变核能。为了获取这种核能源，主要核大国10多万名科技人员正在开展相关研究，力图设计、建造出获取核聚变能量的工业化平台。由于模仿太阳的核聚变反应过程，这种工业化平台被称作“人造太阳”。它将为人类提供一种革命性的新核能。首先，地球上已有的核聚变原料可供人类使用上百万年，几乎可以彻底xxx类能源问题。第二，核聚变不会污染环境，不会产生放射性废料。第三，未来的工业化核聚变反应可在稀薄的气体中持续、稳定地进行，其安全性远远超过核xx技术。第四，冷核聚变技术能帮助人类在常温条件下诱发核聚变，极大地减少核聚变设备的制造成本。

专利有一个重要用途：跑马圈地，预先抢占未来市场。一般情况下，在商业化项目出现之前，专利竞赛即已启动。在“人造太阳”这个具有重大商业前景的技术领域，专利竞赛的局面也早已出现。不过，由于未赶上产业化过程，很多专利技术并没有产生任何市场效益。例如，CA616116、CA633281、CA618364、CA633340、CA637242、CA645261、CA661637、CA665013等专利文献涉及核聚变方法及其反应堆等。这些文献已经发表40多年，在商业化的核聚变项目出现之前都已进入公有领域。该领域的国际专利数量也不少。例如，WO9849689、WO9849688号文献涉及用核聚变等手段获取热能的设备和方法。WO02097823、WO0067535号文献涉及核聚变反应堆的结构和设计等。

国外主要专利局公开的相关专利文献数以百计，涉及到了超导磁体技术、专用电源技术、等离子体技术、离子源技术、耐高温材料技术、高功率微波系统技术、多变量复杂系统自动控制技术、低温系统技术、高真空技术等各个相关技术主题。其中，美国、日本、欧洲专利局公开的文献较多。以美国为例，US6125131号文献涉及一种激光器。它不但能用于制作激光武器，而且可应用于核聚变反应堆。US6891911、US6995515、US7015646号文献涉及包含等离子体并形成FRC磁场结构的系统和方法。核聚变是两个较轻核子融合为一个较重核子的过程。核聚变能够以粒子快速移动的方式释放巨大能量。在核聚变过程中，反应堆要克服离子之间的斥力。上述文献主要用于克服这种斥力。US6894446、US7002148号文献涉及在FRC磁场结构实施可控核聚变并把聚变产生的能量直接转化为电能的系统和方法。US2005276366号文献涉及用低温核聚变手段获取能量的方法。此外，US6888434、US20060045228、US20050220243、US20040251996等也涉及商用核聚变技术。

其他地区的专利局也公开了不少相关文献。例如，SK128299号文献涉及产生低温核聚变反应的试验装置。RU2157005号文献涉及通过联用核xx、聚变反应从氘和它的产品获取能量的方法。RU2155392、RU2152647、RU2152083、RU2149466号文献涉及用核聚变获取能量的方法。RU2154310号文献涉及核聚变反应堆的覆盖物。

    未完待续，请继续阅读《22世纪xx科技发明排行榜第四项——张卫民的科学预言（下篇）》。