“是的。”罗伯特博士继续说道,“在太阳的核心,巨大的压力和温度促使氢原子核相互碰撞并结合成氦原子核,这个过程释放了大量的能量,以光和热的形式辐射到太空。地球上接收到的太阳能就是这种核聚变产生的能量。”
杰克好奇地问道:“那核聚变是不是比核裂变更好?既然太阳能这么强大,我们能不能用核聚变来发电呢?”
罗伯特博士点头说道:“核聚变的确有巨大的潜力,因为它不会产生核裂变那样的高放射性废料,而且聚变燃料,比如氘和氚,来源非常丰富。不过,核聚变的技术还在研究阶段。要在地球上实现核聚变发电,我们需要创造出像太阳核心那样极高的温度和压力,这在技术上非常困难。”
“所以目前我们主要依赖核裂变发电,对吧?”汤姆问道。
“没错。”罗伯特博士说道,“虽然科学家们正在努力研发核聚变技术,但现阶段的核能主要还是来自核裂变。”
接着,罗伯特博士带着孩子们来到一个核电站模型前,开始讲解核能发电的过程。
“你们看,这是核电站的一个模型。”他说道,“核电站的核心部分是‘反应堆’,在这里进行核裂变反应。反应堆内,铀或钚的燃料棒释放出的能量加热水,水变成高温高压的蒸汽,推动汽轮机转动,产生电力。”
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“那蒸汽最后会怎么样?”艾莉好奇地问道。
“蒸汽在推动汽轮机后,会通过冷凝器被冷却,重新变成水,再次进入反应堆加热,形成一个循环。”罗伯特博士解释道,“这个过程和传统的火力发电站有点类似,唯一不同的是,核电站用的是核裂变的能量,而火力发电站用的是燃烧煤炭、天然气或石油产生的热量。”
杰克皱着眉问道:“可是,燃烧化石燃料会产生二氧化碳,导致全球变暖,那核电站会不会产生污染呢?”
“你提到了一个非常重要的问题。”罗伯特博士说道,“与化石燃料不同,核电站在运行过程中不会产生二氧化碳或其他温室气体,因此它是一种低碳能源。它对减少全球变暖有很大的帮助。”
露西不解地问:“可是,核电站也会有核废料,对吗?这些废料是不是很危险?”
“是的,核裂变产生的核废料确实是核能面临的一个重要问题。”罗伯特博士说道,“这些废料中含有放射性物质,它们在长时间内都具有辐射性,因此必须妥善处理。核废料通常被储存在特别设计的容器中,埋藏在地底深处,以防止对环境的污染。”
汤姆有些担忧地问道:“那如果处理不当,核废料会不会对人类造成伤害?”
“确实,核废料如果处理不当会对环境和人体健康产生危害,因此科学家们和核电站运营者都非常重视安全问题。”罗伯特博士说道,“目前,我们有严格的安全规定和技术手段来确保核废料的安全处理。比如,我们会使用高强度的封装材料,把这些废料安全地存储起来,避免泄漏。”
“那核电站有没有其他风险,比如核泄漏?”艾莉问道。
罗伯特博士的表情变得严肃了一些,他回答道:“是的,核电站的确有发生核泄漏的风险。历史上发生过几次严重的核事故,比如1986年的切尔诺贝利事故和2011年的福岛事故。这些事故对环境和人类健康造成了重大影响。因此,核电站的设计和运营必须非常谨慎,确保不会发生类似的事故。”