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美國天才小子設計新概念核電站

2013-10-18 10:44:00 遼寧日報  點擊量: 評論 (0)
當煤炭、石油資源越來越緊缺,而被視為最高效新能源的核能又在安全性上備受質疑,誰能解決人類面臨的能源危機? 美國19歲小伙泰勒?威爾森說,他可以。 威爾森不久前第二次登上了科技、娛樂、
       當煤炭、石油資源越來越緊缺,而被視為最高效新能源的核能又在安全性上備受質疑,誰能解決人類面臨的能源危機?

       美國19歲小伙泰勒?威爾森說,他可以。
        威爾森不久前第二次登上了科技、娛樂、設計大會(簡稱TED大會)的演講臺,向坐在臺下的那些世界頂級的科學家、企業家們介紹他的夢想。
       新概念核電站對傳統核電站的徹底顛覆
      “讓傳統的東西變得更完美”,這是威爾森在TED大會上對他新設計的核裂變反應爐的介紹。而事實上,他的設計可以說是對傳統核電站的徹底顛覆。
       不同于傳統大型核電站,他設計的反應爐是小型的、模塊化的,可以在生產線上組裝出來,因此可以方便地推廣到世界各地,包括一些相對落后的發展中國家;不同于傳統核電站以水為介質,他設計的反應爐的介質是熔鹽,不需要加壓,因此比高壓下運轉的傳統核電站安全得多;不同于傳統核電站對有原料需求量極大,補充一次燃料只能正常運轉大約18個月,而在他設計的反應爐里封存的核燃料,既安全又高效,可以持續使用30年。
       他在TED大會上12分鐘的演講中,幾乎時時透出對這個設計的興奮。威爾森說,熔化的核武放射性原料在稀釋多倍后,就可以作為他設計的反應爐使用的燃料。
     “冷戰時我們建造了巨大的核武火藥庫,我們不再需要這些東西。如果我們能把這些東西物盡其用會很棒,這種反應爐愛死這些東西了,”威爾森說,“它能把舊式的核分裂帶到21世紀。我想這有改變世界的龐大潛力。 ”
       對于這種反應爐的安全性,威爾森也是信心滿滿。
     “這是一個全封閉的系統,不存在核泄的風險,即使整個反應爐撐不住了,或失去了外部電源,我們還有排污槽,”威爾森說,“因為燃料是液態的,同時混合了冷卻劑,因此發生意外時,整個內核都可以被排入裝有中子吸收劑的排污槽中,反應即使停止,唯一的后果就是反應爐會壞掉,這對電力公司是壞消息,但不會有安全問題。 ”
最年輕核專家14歲造出核聚變反應堆
       威爾森第一次登上TED大會的舞臺是在2012年,當時,他介紹的是自己造出的核聚變反應堆。
這個反應堆就建在他家的車庫里,那一年,他只有14歲。
       出生在美國阿肯色州特克薩卡納的威爾森,從小就是個不平凡的孩子。當然,他的不平凡和他的父母也有著脫不開的關系。
       5歲生日時,威爾森告訴父母,他想要一輛吊車作為生日禮物。而當大人拉著他去玩具店時,他跺著腳嚷道:“不,我要真的! ”也許很多父母會一笑而過,但威爾森的父親卻真的找建筑公司的朋友幫忙,讓孩子坐上了一輛6噸重的吊車。當時,威爾森興沖沖爬上去,坐在駕駛員的腿上,學習操縱這個龐然大物,樂得合不攏嘴。
       11歲時,威爾森就成功在自家后院用糖和樹樁去除劑的混合物制造了一次小型爆炸,并從此迷上了核反應堆。對于兒子的這一獨特愛好,威爾森的父母給予了全力的支持。
       13歲那年,威爾森進入了專收天才學生的戴維遜學院讀高中,從此,他的天才“屬性”被徹底激發。
       14歲生日那天,他成為了世界上第三十一個完成核聚變反應的個人,而且是年齡最小的。很快,他又利用核聚變產生的中子制造了一個核武器檢測儀,這個造價幾百美元的檢測儀比美國海關幾十萬美元的還要靈敏。
       2008年,威爾森帶著這個檢測儀參加了英特爾國際科學與工程大獎賽――全球最高級別的中學生科學展,毫無懸念地摘得了大獎。
       之后兩年里,他獲得了9個獎項,獎金總額達到10萬美元。2012年,威爾森應邀參加在白宮舉行的科技展,向總統奧巴馬介紹了他的檢測儀,成為媒體競相報道的對象。
       他最新構想,是將自己設計的小型核裂變反應爐推廣到世界各地,用它來解決能源危機,甚至為推動太空探索作出貢獻。

泰勒·威爾森

       泰勒·威爾森,美國著名科學家,被稱為神童。1994年出生于阿肯色州。14歲的時候建造了核聚變反應堆,成為世界上完成核聚變壯舉最年輕的人。2013年接受美國總統奧巴馬接見。
基本信息
       泰勒·威爾森,1994年出生在美國阿肯色州特克薩卡納,父親肯尼斯曾是足球運動員,后來在一家公司工作,母親蒂凡尼是名瑜伽老師。2004年時,他制造了一個炸彈;2008年時,他建造了核聚變反應堆,成為世界上完成核聚變壯舉最年輕的人。2013年2月底,19歲的泰勒·威爾森登上了科技、娛樂、設計大會(簡稱TED大會)的演講臺,向坐在臺下的那些世界頂級的科學家、企業家們介紹他設計的小型核聚變反應堆。
       人物經歷
       少年時期
       5歲生日時,威爾森告訴父母,他想要一輛吊車作為生日禮物。而當大人拉著他去玩具店時,他跺著腳嚷道:“不,我要真的!”也許很多父母會一笑而過,肯尼斯卻找了個在建筑公司工作的朋友幫忙。于是,在威爾森生日那天,一輛6噸重的吊車停在了他家門口。威爾森興沖沖爬上去,坐在駕駛員的腿上,學習操縱這個龐然大物,樂得合不攏嘴。
  10歲時,威爾森不知從哪弄來一張元素周期表,不到一周,他不僅記住了所有元素,還把它們的質量和熔點也記得清清楚楚。
  一天,威爾森穿著實驗室外套,一手攥著醫用手術刀,煞有介事地告訴家人,他要從每個人的手指頭上弄點血,在車庫做“基因比對實驗”,結果每個人都乖乖伸出手指任他擺弄。 還有一次,威爾森把家人召集到后院,只見他拿出一個藥瓶——瓶里裝著糖和硝酸鉀,點燃了瓶底的導火線,隨后就是天崩地裂般的爆炸聲,鄰居們驚慌失措地跑出來,竟發現一團小蘑菇云從威爾森家后院中升起。
  一次小小的爆炸遠不能滿足威爾森,他又開始迷上了核反應堆。為了慶祝他11歲生日,奶奶帶他去書店買書,威爾森挑中了一本講述制造核反應堆的書。他完全被這本書迷住了,看了又看,還常常大聲朗讀其中一些章節。“制造核反應堆的事情,我肯定也能做到!”
  等到威爾森12歲時,學校已經沒法教給他任何東西了,他每天只能無所事事地坐在教室。于是,父母答應讓他收集一些常見的放射性物質,為學校的科技比賽做準備。
  為此,父親肯尼斯借了一個用于測量放射性物質的蓋格計數器,一到周末就帶著威爾森到各個古董店搜貨。威爾森發現了帶有放射性物質的鬧鐘、燈罩、瓷器;他還拽著父母跑到新墨西哥州的沙漠找鈾礦石,然后一箱箱地帶回自家車庫研究。
  這個對放射性物質感興趣的孩子,讓父母有了一絲擔憂。還好,一位專業人士告訴他們,這些放射物濃度極低,不會危害到威爾森的健康。每當有人看不下去,告誡肯尼斯要管管威爾森時,這位父親總會感嘆:“在威爾森眼里,根本就沒有‘不能’這個詞。”
正當威爾森忙著研究放射性物質時,他的外婆患上了癌癥,常常要做放射性治療。威爾森發現,用于診斷和治療癌癥的同位素價格高昂,許多病人因此得不到治療。“如果能找到一種更便宜的方式獲得這些同位素,或許可以挽救更多患者。”
  一天,當他看著太陽時,突然靈光一閃,“太陽放光發熱靠的就是核聚變反應。如果我能制造核聚變,不就能得到高能中子來獲取同位素了嗎?”
  可威爾森只是一個高中生,沒有儀器,也沒有實驗室,怎么能做得到呢?威爾森試圖在家里車庫自造核反應堆。恰好此時,他的父母得知內華達州立大學雷諾分校可以為高中里的尖子生提供研究所需的儀器和實驗室。
  于是,威爾森拜訪了該校的一位物理系教授,聽說他想要造核聚變反應堆時,這位教授嚷道:“你才13歲,就想搗鼓上千萬伏高壓和致命的X射線?”
  不過,威爾森最終還是得到了物理學家法諾夫的支持。威爾森每天下午都泡在法諾夫實驗室里尋找材料和解決技術難題,還鉚足了勁,自學了化學、工程學、等離子物理學等20多個領域的知識。慢慢地,他開始試著組裝核反應堆了。
  14歲生日那天,一切準備就緒,他神情專注地往反應器里注入氘,然后通上幾萬伏的高壓電。他成功了——威爾森成為了世界上第三十一個完成核聚變反應的個人,而且是年齡最小的。
  不過,這只是威爾森實現理想的第一步而已,“核聚變能用來做些什么?”一天,他看到一篇報道,每天數以萬計的集裝箱被運入美國,探測儀根本不可能一個個檢測箱子里面是否藏有核武器;而且這些探測儀需要用到的氦-3元素非常昂貴。 “何不利用核聚變產生的中子來探測核武器呢?”接下去的幾個星期里,他構思出一套快速檢測裝置:如果集裝箱中藏有核武器,核聚變產生的中子會迫使武器的原子發生裂變,從而發出伽馬射線或氮氣,探測器就會采集到信號,并發出警報。他用幾百美元造出的核武器檢測儀比海關幾十萬美元的還要靈敏。
  2008年,威爾森帶著這個核檢測儀參加了英特爾國際科學與工程大獎賽——全球最高級別的中學生科學展。
  英特爾首席執行官保羅聽說一個14歲的孩子造了核反應堆時,徑直走向威爾森,與他交談了20分鐘,然后,保羅帶著難以置信的表情離開,“我腦子里只有一個想法,我太慶幸這孩子是我們國家的了!”威爾森毫無懸念地摘得了大獎。
  之后兩年里,他獲得了9個獎項,獎金總額達到10萬美元(約合62萬元人民幣)。2012年,威爾森應邀參加在白宮舉行的科技展,向總統奧巴馬介紹了他的檢測儀,成為媒體競相報道的對象。
威爾森在2012和2013年都登上TED進行演講。

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責任編輯:何健

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