人造太陽

小朋友，你聽說過一個古老的中國神話《夸父追日》的故事嗎？故事中夸父為了捉住太陽，讓它聽從人類的吩咐為人類造福，踏上了追趕太陽的征程。當然最終夸父并沒能追到太陽，他的身軀化成一座大山，永遠矗立在他追趕太陽的征途中。

看完這個故事，你一定在想，這不過只是個傳說，人類怎么可能駕馭太陽呢？是啊，太陽是地球萬物能量之源，沒有了太陽，人類和地球上的生物就根本無法生存。那么你知道太陽每天為人類提供多少能量？太陽的能量又來源于哪里嗎？

如果有一天，你無意中聽到“人造太陽”這個詞，你會不會吃驚，人可以造太陽？那么什么是人造太陽呢？不是已經有了一個太陽，為什么還要再造一個呢？

什么是人造太陽

我們知道，氫彈爆炸時釋放出巨大的能量，給人類帶來的是災難。而科學家們卻希望發明一種裝置，可以有效地控制“氫彈爆炸”的過程，讓能量持續穩定地輸出。科學家們把這類裝置比喻為“人造太陽”，因為它可以像太陽一樣提供無限的、清潔的和安全的能源。

為什么要造人造太陽

隨著人類進入工業化時代，能源和人類生存的關系越來越密切。但是一直以來，人類依賴的都是煤炭、石油、天然氣等化石能源，而化石能源是不可再生能源。為了實現可持續發展，我們迫切需要新的替代能源。現今，人類發現太陽能、水能、風能、生物能等都可作為新的能源，這些能源對于人類來說都很重要，對它們的開發應高度重視，但它們都有各自的局限性。20世紀50年代，核能，又稱原子能，登上了能源的歷史舞臺，它的出現讓人們看到了希望。

原子彈和氫彈都是利用了核能，但它們的能量都是在瞬間釋放出來的，而要作為能源供人類使用，就必須實現可控制的核裂變和核聚變產生的能量。

人造太陽的原理

在高壓高溫下面，太陽從里面到表面都在發生聚變反應，正是因為這些聚變反應釋放出大量能量，使太陽上億年源源不斷發出光和熱。但是太陽中的聚變反應是不可控制的，就像在地球上看到的氫彈爆炸，巨大的能量在一瞬間釋放出來，只能起到毀滅性的破壞作用。為了讓這種能量為人類所用，我們需要將能量釋放過程轉變成一個穩定、持續并且可控制的過程。而我們下面要說到的托卡馬克，正是起著這一轉化作用的裝置。

用什么容器來裝人造太陽呢

太陽的中心溫度有1500萬度，表面溫度約6000度。由于壓力巨大，聚變反應可以自然地發生。

然而，在地球上實現持續核聚變所需的條件要苛刻得多，只有在上億度的高溫等離子體環境下，才能實現自發的持續核聚變反應。氫彈爆炸時，反應是在瞬間發生并完成的，可以用一個原子彈提供高溫和高壓，引發核聚變。但是人類需要的是可控的核聚變，采用這種方式會使得聚變反應難以控制。

所以一定很難想象，上億度的高溫，地球上有什么樣的容器能裝下它們，然后讓它們在其中緩慢地發生核聚變呢？

這個問題并沒有難倒科學家。20世紀50年代初，當時的蘇聯科學家提出了“磁約束”的概念，并于1954年建成了第一個磁約束裝置，這就是托卡馬克(Tokamak)，它是俄語“環形磁容器”的縮寫。

夢想的實現

半個多世紀以來，從事核聚變研究的科學家們團結在一起默默無聞地工作著，核聚變研究也逐步取得了重要的進展，人類距離人造太陽的夢想越來越近。但是今天看來，我們仍然還需要30年或50年甚至更長的時間才能實現利用核聚變的夢想。小朋友，也許在你長大以后不久，就能親眼見到人造太陽夢想的實現呢！

最后，需要特別告訴大家的是，人造太陽的實驗地點就在我們安徽省合肥市西郊的科學島——中國科學院等離子體物理研究所。

新聞鏈接：

◆2006年9月28日，世界領先的中國新一代熱核聚變裝置EAST首次成功完成了放電實驗，獲得電流200千安、時間接近3秒的高溫等離子體放電。

◆2007年1月14日23時1分至1月15日1時，我國人造太陽實驗裝置連續放電4次，單次時間長約50毫秒，從而標志著第二輪物理實驗的開始。