終極能源“人造太陽”（下）

核聚變裝置的工作原理和太陽有著異曲同工之妙，太陽巨大的能量來自核聚變反應(yīng)。在太陽的中心，溫度高達2000萬攝氏度，在高溫高壓條件下，氫原子核聚變成氦原子核，并釋放出大量能量。

核聚變裝置的真空反應(yīng)室相當(dāng)于一個裝高溫等離子體的爐子，最受考驗的是直接面向高溫等離子體的內(nèi)壁，即第一壁材料。氘氚聚變反應(yīng)產(chǎn)生大量的高能中子和α粒子、電磁輻射，它們和等離子體離子、快原子和其他從等離子體逃逸出的粒子(氘、氚和雜質(zhì))等，強烈地作用于第一壁。用什么材料制成的容器能夠盛裝上億度的高溫材料?這成為最主要的難題。到目前為止，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)沒有任何一種容器能夠承受上億度的高溫。耐火磚、不銹鋼等都不可行，必須采用特殊方式來約束聚變?nèi)剂稀＜热粵]有任何器皿能盛裝上億度高溫的等離子體聚變?nèi)剂希煞裼么艌鰳?gòu)造一個“磁容器”來盛裝?

于是，蘇聯(lián)科學(xué)家提出了“托卡馬克”的概念。那就是利用環(huán)形封閉磁場組成的“磁籠”，其外面大量的大線圈和磁體會產(chǎn)生一個環(huán)形的磁容器，在這個磁容器里面約束、加熱聚變的燃料，讓它發(fā)生聚變反應(yīng)。但是又一個問題難住了科學(xué)家，如果使用磁容器，將至少需要100萬噸磁鐵，很不實際。于是科學(xué)家又想到了磁場很強大的電磁鐵，但是使用電磁鐵也至少需要1萬噸，這可難住了科學(xué)家們，經(jīng)過40多年的努力，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)超導(dǎo)體擁有特別強大的磁場，效率是磁鐵的幾萬倍。

2008年開始，“人造太陽”計劃進入正式實施階段，整個計劃預(yù)計持續(xù)35年，在2018年之前主要是建設(shè)反應(yīng)堆；在2038年之前結(jié)束操作實驗；并在2043年將實驗的反應(yīng)堆活化、拆除。在今后35年間，這個“人造太陽”的實驗堆將耗資100億歐元以上。中國最終承擔(dān)占總投資9％的費用，約合100億元人民幣。“人造太陽”每年需要大約3600萬元的運行費，它一旦運行，就必須要持續(xù)2個月，平均每天要花費50萬元左右。毫無疑問，這是一場時間和金錢都消耗巨大的持久戰(zhàn)。這個向大自然盜取“天火”的計劃背后有太多的不可知，這個巨大的力量會不會超出人的掌控?樂觀者預(yù)測未來50年內(nèi)有望揭開能源的終極秘密；悲觀者則表現(xiàn)出很大的擔(dān)憂，似乎看到了人類對新能源急功近利的掠奪心態(tài)。

國際原油價格的高漲，石油、煤炭、天然氣等不可再生能源獲得的有限性以及環(huán)境污染的加劇，督促人類尋找清潔、高效并具備大規(guī)模推廣潛能的能源。不過，在這樣的大背景下，“人造太陽”計劃的意義顯而易見。