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    能源短缺,造个“太阳”会如何 !!

    来源:http://www.jtyny.com/news/109.html   发布时间:2016-06-23

     

    人们也许还记得,在古希腊神话中,一个名叫普罗米修斯的神为给人类盗取天火(即太阳)而得罪主神宙斯的动人故事。每天东升西落的太阳不仅给人类带来了光明,也给全球生物带来了赖以生存的各种能源,用“万物生长靠太阳”这句话来形容它,可以说一点也不过分。

    那么,人类一旦陷入能源短缺困境世界将会怎样?如今,作为当代“普罗米修斯”的科学家已经踏上了“人造太阳”这个艰难而又伟大的征程,这将点燃人类希望之光。

    2016年2月,中国科学院合肥物质科学研究院对外宣布,中国“人造太阳”EAST物理实验获重大突破

    什么是“人造太阳”

    所谓“人造太阳”,实际上是一种被人们称为“托卡马克”的用来进行核聚变的装置。“托卡马克”是“磁线圈圆环室”的俄文缩写,它是一个依靠电磁线圈产生封闭磁场的“容器”。电磁线圈像一个中空的环形面包圈,又被人们叫做环流室。它的工作原理是,在“容器”里放入少量氢的同位素氘或氚,当有强大电流通过线圈时所形成的强大磁场可以使其产生的等离子体作高速螺旋式运动,当等离子体的密度和温度达到一定极限时便会发生核聚变反应,从而释放出可供人们利用的巨大能量。据科学测定,“人造太阳”可以将从1升海水里提取的氘或氚释放出相当于300升汽油所能产生的能量。


    制造“人造太阳”并非易事

    自从人类揭开太阳燃烧的秘密以来,各国科学家就一直在追寻“人造太阳”的梦想。如果发明一种能够承受上亿摄氏度高温并能控制氘或氚聚变和稳定持续能量输出的装置,那就等于发明一个“人造太阳”。这是因为人们发现太阳发出的能量来自于组成太阳的无数的氢原子核,它们在太阳中心超高温和超高压的条件下相互作用发生核聚变,从而释放出巨大的光和热。那么,人们能不能模拟太阳也让氢原子核在人们的控制下发生核聚变得到所需的能量呢?答案是肯定的,这也是人们把“托卡马克”称为“人造太阳”的原因。

    当然,研制“人造太阳”并非一件容易的事。譬如,强大电流通过线圈会使其温度升高而无法正常工作,科学家就将超导技术引入其中;又如,核聚变时的温度高达上亿摄氏度,使用哪种材料制成的容器才能不会损坏,还得要靠科技人员无数次的实验和研究;再如,由于太阳引力巨大,氢原子核聚变能够自然地发生,而在地球上要做到持续核聚变却异常困难……可以说,为了研制“人造太阳”,科学家把“十八般武艺”都用上了。

    “人造太阳”的亮点在那里

    原子弹、氢弹令人感到惧怕,核电站也因铀235储量稀少以及会产生核废料也并非人类能源的最佳选择。而“人造太阳”却与其大相径庭:首先,“人造太阳”所需的氢元素原料充满整个宇宙,仅全球海水所蕴含的氢元素就能供“人造太阳”用上百亿年;其次“人造太阳”核聚变与原子弹、氢弹、核电站的核裂变完全不同,它是一个短暂的过程,其等离子体被强大磁场紧紧约束在环形的面包圈里,不会发生令人不安的核泄漏和核爆炸;第三,它不会产生对人类环境造成污染的核废料,即便有少量辐射性核废料也会在很短时间内消失殆尽,人们再也不必为处理核废料而操心。


    中国“人造太阳”近在咫尺

    据统计,近50年来世界上已有30多个国家建成上百个“托卡马克”装置。然而,它们能维持稳定工作的时间通常仅以毫秒计算。中国造的“人造太阳”已成功实现电子温度超过5000万摄氏度、持续时间达102秒的等离子体放电,这也是目前世界上电子温度5000万摄氏度、持续时间最长的“托卡马克”实验装置。这标志着我国已站在“人造太阳”的世界之颠,极有可能成为世界上第一个拥有“人造太阳”的国家。

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