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他14歲建造核反應堆,夢想人類乘著核能離開地球

[他 14 歲建造核反應堆隨後發明超強的核物質檢測器如今他創立了自己的團隊致力於核反應堆小型化與此同時他想像著有一天人類能詩意地乘著核能離開地球飛向下一個未知的家園]


別讓恐怖分子有核武器!


時間回到四年前。

2012 年 2 月,白宮。美國總統巴拉克·奧巴馬聚精會神地聽聆聽著 17 歲少年泰勒·威爾森(TAYLOR WILSON)講解他關於「核」的發明。


這個東西似乎很重要,奧巴馬盯著講解板的神情也極其嚴肅,不禁讓人聯想到他去年在白宮會議室觀看特種部隊擊斃本·拉登行動的緊張情景。



他14歲建造核反應堆,夢想人類乘著核能離開地球


(泰勒·威爾森為奧巴馬介紹他的核物質探測器)


威爾森發明的其實是一個新型的核物質偵測儀器,這個東西不僅環保,價格極低,而且還能以極高靈敏度偵測到隱藏的核物質。


以往這類儀器造價往往數十萬美元,而他的機器只需要幾百美元,在這個領域幾乎是一場巨大的顛覆,意義巨大。好吧,吃瓜群眾一般都是無感的,不如設想一下如果 iPhone 7 的價格降到了幾塊錢再也不用動刀賣腎的感人場景。


時下奧巴馬政府面臨著嚴重的國內外恐怖威脅,恐怖分子為了「得道」往往無所不用其極,這其中當然也包括利用核物質製成核武器來發動恐怖事件。



他14歲建造核反應堆,夢想人類乘著核能離開地球


(洛杉磯港是美國第一大港,同時也是核物質流通的巨大隱患)


美國大大小小的集裝箱港口成為了偷運核物質的巨大漏洞,但如果威爾森的便捷式核物質監測器能投入使用,將極大地堵住漏洞,使美國更加安全。



他14歲建造核反應堆,夢想人類乘著核能離開地球


(核峰會存在的重要意義在於加強核物質控制的國際合作)


這只是這個天才科技少年在核物理方面多重貢獻的一個縮影。


然而,一個循規蹈矩的三好學生決不能做出這些東西,這一切匪夷所思的成就都源於威爾森的「非典型」童年。


「非典型」少年的童年往事

天才式的人往往具有這樣的特點:在童年時便鋒芒畢露,顯得「很不正常」,任憑外界雨打風吹也並不能同化其「赤子之心」。


威爾森也不例外。他來自美國阿肯色州一個無名小城的普通家庭,並非科學世家,父母對科學一竅不通,純粹典型吃瓜群眾兩枚,家中還有一個性格相對正常的弟弟。


5 歲那年生日,突發奇想的威爾森希望得到一輛吊車,於是父母準備帶他去玩具店買玩具吊車敷衍頂數,但沒想到這個熊孩子竟吵吵鬧鬧要真的,死活不肯妥協。孩子「不正常」也就算了,父母居然也將他的話當真,於是父親只得屁顛屁顛地委託一個建築公司的朋友,一輛 6 噸重的吊車真的在威爾森生日當天開到了他們家門口,於是興高采烈的威爾森順藤摸瓜爬上了吊車,「豪邁」地過了一把吊車司機癮。



他14歲建造核反應堆,夢想人類乘著核能離開地球



(童年的泰勒·威爾森,來自 TAYLOR WILSON 網站)


「火箭專家」


「你必須來看看這個孩子!」


NASA 火箭中心的講解員驚訝地跑去找他的領導。


9 歲的時候,這個熊孩子已經與身邊還在玩泥沙的小孩徹底拉開了差距。此時的他已經拋棄了吊車,移情別戀到宇宙空間和火箭發射上。


那天,父親帶著威爾森去阿拉巴馬州的火箭中心參觀,正當講解員按部就班地向大家介紹世界有史以來最大推力的火箭——土星五號如何幫助美國在冷戰太空競賽中甩開蘇聯,怎樣在 8 分鐘內將太空船的速度從 0 加到 17000 英里每秒時,威爾森興奮地舉起了手——他不是要問問題,相反,他是想提供答案,於是接下來的時間成了他滔滔不絕的個人秀:


他先是向大家介紹了加速度和排氣速度與動態質量質量的關係,以及有效載荷比,還有關於第一級火箭每秒燃燒 6000 磅的煤油液氧混合物的事情;


然後又自嗨地講起自己在家裡設計建造的火箭;


最後還有土星五號的固態燃料第二、第三級火箭,關於推進物的比較優勢,例如推力與成本、重量與安全之間的權衡……


他超越年齡的火箭知識令在場觀眾大吃一驚,也著實嚇到了講解員!而他的父親,則再一次深切地感受到了肩上的重量——要養大這樣一個孩子不容易啊。


蘑菇雲從後院升起


10 歲時,他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,它們的質量和熔點威爾森也如數家珍。


隨後的一個夏日,威爾森邀請很多人到後院,他手拿一個裝著糖和硝酸鉀的藥瓶,接著點燃了瓶底的導火線,隨後就是天崩地裂般爆竹般爆炸聲,鄰居們驚慌失措地走出來,只看見從威爾森家的後院里——一團小蘑菇雲冉冉升起!


車庫裡的核實驗室


隨著年齡增長,威爾森對於核的研究進入全新階段,這也使得他與周圍世界的關係愈發微妙。


當聽到威爾森要求「把核反應堆建在車庫裡」時,父母所想到的就是無論如何要阻止這件事發生,但在威爾森曠日持久的堅持下,也只得無奈作罷。


再後來,甚至連父母也接受他的徵召成為兩枚「助手」,他們不得不開著車,爬山涉水,帶著他去新墨西哥州的荒漠中尋找製作反應堆所必須的鈾礦石,並運回家研究,而這也漸漸成為了他們家周末出行的主題。



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(泰勒·威爾森和他的實驗室,來自 TAYLOR WILSON 網站)



他14歲建造核反應堆,夢想人類乘著核能離開地球



(在荒漠尋找研究核物質所需的礦石,來自 TAYLOR WILSON 網站)


就這樣,父母從一開始的不理解與反對逐漸變成了威爾森核研究的支持者。


威爾森也在日復一日不懈的研究中,從一個空有滿腔熱血的無知小孩逐漸進化成了一名「遺世獨立」的核科學家。


在核物質與人生的化學反應中,威爾森生成了最美的化合物。


與核共舞——反應堆、檢測器及其他


威爾森孕育的「核」成果遠遠不止開篇的核偵測器。


他最令人熟知的,是 14 歲時完成建造的核聚變反應堆——一個能把原子在 5 億度高溫的等離子體核心中進行碰撞反應的裝置,這使他成為這個星球上第 32 個獨立完成可運作的核反應堆的人,同時也是最年輕的一個,為此他獲得了一大堆厚重的獎項和獎金(包括名聲遠揚的泰爾獎學金)。



他14歲建造核反應堆,夢想人類乘著核能離開地球



(泰勒·威爾森第一次成功完成的核聚變反應堆,來自 TAYLOR WILSON 網站)


此外,他還發明了用於醫療的同位素生產系統和改善能源供應的創新型小型模塊化核裂變熔鹽反應堆。


在 2013 年 2 月的 TED 演講中,他提到:


「我 5 月份就要高中畢業了,我準備建立一家公司來商業化我的這些發明,去解決一些有關反恐、醫療和能源的問題,現在我已經逐漸建立了一個十分優秀的團隊並與之工作。」


這些腦洞巨大的成就壓縮在 18 歲這個異常密集的時空中,實在令人咋舌。但他的事迹似乎很好地回答了一個知乎式的問題——一個人從小就為自己所愛的東西奮鬥是一種怎樣的體驗。


永無止境:下一站是能源革命


據說英國有一個叫斯爾曼的青年,早早地在 28 歲就征服了世界上所有著名的高峰,然而由於目標的缺失,自殺了。


同樣地,對於威爾森這樣一個在 20 歲就過早走上人生巔峰的人來說,接下去的人生要如何走是吃瓜群眾無法想像的難題。但幸運的是,威爾森並不是斯爾曼。


反應堆的成功只是一個新的開始,畢竟——前面已經有 31 位前輩做過了雷同的事情,權當練手。他真正要做的,是改變人類利用能源的形式。


目前,人類最主要的能源是化石能源,包括石油、煤炭和天然氣等,但化石能源的消耗造成了嚴重的溫室效應和環境污染,不但降低了居民的生活質量,也對人類的生存和可持續發展能力提出了嚴峻挑戰。



他14歲建造核反應堆,夢想人類乘著核能離開地球




他14歲建造核反應堆,夢想人類乘著核能離開地球



(煤炭等化石能源的使用造成了中國北方嚴重的空氣污染)


相比之下,核能發電是一種清潔能源,具有以下優勢:


1、不排放污染氣體,保護環境


2、沒有二氧化碳,不會加劇溫室效應


3、發電成本穩定


但由於技術要求較高,核能在能源生產和使用中佔比一直較低,2012 年核能發電僅佔全球發電量的 10.8%。



他14歲建造核反應堆,夢想人類乘著核能離開地球



(2012年 世界電力生產來源構成圖)


而中國目前核電發電僅占 2.4%,在所有核電國家中排名倒數第一。這顯然十分不利於環境的保護,但同時也蘊藏著巨大的潛力。



他14歲建造核反應堆,夢想人類乘著核能離開地球



(各國核能發電佔比示意圖)


對於這些急迫的能源和環境問題,威爾森已經有了自己的答案,在 2013 年的 TED 上,他向台下的嘉賓們熱情洋溢地描繪了一幅未來世界核能利用的藍圖——小型核裂變反應堆的商業化。這是他改變世界的新開始。


核反應堆的商業化


既然我們能建造規模巨型的核電站,也能將反應堆小型化並安裝在航空母艦和潛艇上,那是否能研發把它更加小型化或微型化的技術,把反應堆裝進工廠、飛機或者我們的手機里?這樣一來,我們就可以幾十年都不用擔心能源短缺了。



他14歲建造核反應堆,夢想人類乘著核能離開地球



(中英法三國合作的英國欣克利角核電項目)



他14歲建造核反應堆,夢想人類乘著核能離開地球



(美軍核動力航母的誕生離不開核反應堆小型化技術)


威爾森的核聚變反應堆當然還沒有達到這樣的程度,但卻極具創意:


「它是一個造價低廉的「吃貨」,以廢舊核武器的放射性物質為原料,在降低發電成本的同時還能兼顧核物質的處理;」


「更棒的是,反應堆會被穩穩地存放在地下,這樣就不用太擔心恐怖分子搞破壞了。」



他14歲建造核反應堆,夢想人類乘著核能離開地球



(威爾森在 TED 上展示他的簡易反應堆示意圖)


這個簡易反應堆的放射物濃度極低,對人身健康影響甚微。而且它可以持續供能30年,能產生50兆瓦至100兆瓦電力,足夠為10萬戶家庭提供清潔能源。


威爾森認為他的反應堆對於解決發展中國家和將來太空旅行的能源供應難題具有重大作用。


此時的他已經擁有了自己的團隊,對於接下來的商業化征程,似乎已經迫不及待了,與在實驗室忙忙碌碌的前小半輩子相比,接下來迎接他對的將會是全新的世界與挑戰。



他14歲建造核反應堆,夢想人類乘著核能離開地球



(旅行者號探測器在飛出太陽系後將越來越難以使用太陽能)


一個夢想家的詩意


天才有很多,不足為奇。與眾不同的是,核物理實在太冷門了。


同為物理圈的居里夫人曾說:


「誠然,人類需要尋求現實的人,他們在工作中,獲得最大的報酬。」


「但是,人類也需要夢想家,他們對於一件忘我的事業的進展,受了強烈的吸引,使他們沒有閑暇,也無熱誠去謀求物質上的利益。」


泰勒·威爾森對這冷門科學的追求,無疑使他成為了一個特立獨行的夢想家。



他14歲建造核反應堆,夢想人類乘著核能離開地球



(核科學家在野外,來自 TAYLOR WILSON 網站)


科學家的「詩意」


威爾森在談到核能與太空探索時說:


「這個星球本來就是巨大的核聚變反應堆,今天我說話用的能量來自食物,但最終還是源於核反應。」


「把這種最初的動力變得更加完美,然後作為未來的新能源,把人類到其他星球,是很詩意的事情。」


不管是什麼事情,只有當熱愛達到極致,才會自然地上升到詩的境界吧。


科學


不計較你的年齡


年輕


也足以影響世界


[科技少年 01]


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