人們認(rèn)識(shí)熱核聚變是從氫彈爆炸開(kāi)始的.科學(xué)家們希望發(fā)明一種裝置,可以有效控制“氫彈爆炸”的過(guò)程,讓能量持續(xù)穩(wěn)定的輸出.科學(xué)家們把這類(lèi)裝置比喻為“人造太陽(yáng)”.
什么是“人造太陽(yáng)”
人們認(rèn)識(shí)熱核聚變是從氫彈爆炸開(kāi)始的.科學(xué)家們希望發(fā)明一種裝置,可以有效控制“氫彈爆炸”的過(guò)程,讓能量持續(xù)穩(wěn)定的輸出.科學(xué)家們把這類(lèi)裝置比喻為“人造太陽(yáng)”.
據(jù)有關(guān)專(zhuān)家介紹,等離子體長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行是實(shí)現(xiàn)控制核聚變的前提條件之一,但在目前世界上的“人造太陽(yáng)”實(shí)驗(yàn)裝置上,等離子體穩(wěn)定運(yùn)行的時(shí)間都很短,短的只有幾秒鐘,最長(zhǎng)的也只有4分多鐘,而“EAST”裝置由于采用了先進(jìn)的非圓切面和全超導(dǎo)技術(shù),等離子體穩(wěn)定運(yùn)行的時(shí)間可達(dá)16分鐘,是迄今為止世界上能讓等離子體運(yùn)行時(shí)間最長(zhǎng)的“人造太陽(yáng)”實(shí)驗(yàn)裝置。
人造太陽(yáng)工作原理
在太陽(yáng)的中心，溫度高達(dá)1500萬(wàn)攝氏度，氣壓達(dá)到3000多億個(gè)大氣壓，在這樣的高溫高壓條件下，氫原子核聚變成氦原子核，并放出大量能量。幾十億年來(lái)，太陽(yáng)猶如一個(gè)巨大的核聚變反應(yīng)裝置，無(wú)休止地向外輻射著能量。
核聚變能是兩個(gè)較輕的原子核結(jié)合成一個(gè)較重的原子核時(shí)釋放的能量，產(chǎn)生聚變的主要燃料之一是氫的同位素氘。氘廣泛的分布在水中，每一升水中約含有30毫克氘，通過(guò)聚變反應(yīng)產(chǎn)生的能量相當(dāng)于300升汽油的熱能。采集氘并使之與相關(guān)物質(zhì)聚變產(chǎn)生能量，就是人造太陽(yáng)的原理。
人造太陽(yáng)干什么用的
1952年，當(dāng)?shù)谝活w氫彈爆炸之后，人類(lèi)制造核聚變反應(yīng)成為現(xiàn)實(shí)，但那只是不可控制的瞬間爆炸。從那個(gè)時(shí)候開(kāi)始，科學(xué)家們一直在尋找途徑，把氫彈爆炸在某個(gè)試驗(yàn)裝置上面加以控制地讓它發(fā)生，然后源源不斷地取出它的核聚變能。50多年的時(shí)間過(guò)去了，這個(gè)夢(mèng)想一直沒(méi)能實(shí)現(xiàn)。
根據(jù)科學(xué)家的分析，如果我們未來(lái)能建成一座1000兆瓦的核聚變電站，每年只需要從海水中提取304公斤的氘就可以產(chǎn)生1000兆瓦的電量，照此計(jì)算，地球上僅在海水中就含有的45萬(wàn)億噸氘，足夠人類(lèi)使用上百億年，比太陽(yáng)的壽命還要長(zhǎng)。實(shí)現(xiàn)可控制的核聚變反應(yīng)，打造一個(gè)“人造太陽(yáng)”，已成為當(dāng)今世界擋不住的一大誘惑。因?yàn)?，這可以一勞永逸地解決人類(lèi)存在的能源短缺問(wèn)題，豈不幸哉!
人口爆炸性地增長(zhǎng)，能源、資源危機(jī)步步逼近。這項(xiàng)前無(wú)古人的ITER計(jì)劃，或許也是一個(gè)別無(wú)選擇的計(jì)劃，將為人類(lèi)的生存和發(fā)展創(chuàng)造又一個(gè)“太陽(yáng)”。雖然這個(gè)“太陽(yáng)”離我們還有一段距離，有人估計(jì)需要50―100年，不過(guò)可以相信，“人造太陽(yáng)”普照人間的這一天終將來(lái)臨。
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