“人造太陽(yáng)”要來(lái)了你收到消息了嗎？

“人造太陽(yáng)”要來(lái)了你收到消息了嗎？

我國(guó)科學(xué)家又創(chuàng)造了一個(gè)“世界紀(jì)錄”—“人造太陽(yáng)”。“人造太陽(yáng)”到底是啥呢？

“人造太陽(yáng)”，是我國(guó)的全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置，又叫做“東方超環(huán)”。目前，首次實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定的101.2秒穩(wěn)態(tài)長(zhǎng)脈沖高約束模等離子體運(yùn)行。因?yàn)樵撗b置的目標(biāo)是讓海水中大量存在的氘和氚在高溫條件下，像太陽(yáng)一樣發(fā)生核聚變，為人類(lèi)提供源源不斷的清潔能源，因此，我們稱(chēng)之為“人造太陽(yáng)”。

在這次核聚變實(shí)驗(yàn)中，我國(guó)科研團(tuán)隊(duì)在世界上首次實(shí)現(xiàn)了5000萬(wàn)攝氏度等離子體持續(xù)放電101.2秒的高約束運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了從60秒到百秒量級(jí)的跨越，創(chuàng)造了又一個(gè)“世界記錄”。

目前，太陽(yáng)能、風(fēng)能、水能、潮汐能、地?zé)崮艿刃履茉磸母旧蟻?lái)說(shuō)，是一種輔助能源，無(wú)法取代煤、石油、天然氣等化石燃料的地位。

而20世紀(jì)50年代開(kāi)始登上世界能源舞臺(tái)的核能，威力巨大；但采集和提煉困難。安全性一直是導(dǎo)致其無(wú)法為大眾使用的原因。那么，“人造太陽(yáng)”的安全性如何？

“人造太陽(yáng)”屬于核聚變，其產(chǎn)物沒(méi)有放射性。由于聚變反應(yīng)需要的條件比較高，一旦發(fā)生事故，造成反應(yīng)的等離子體約束破裂，聚變反應(yīng)便會(huì)終止。因此聚變?nèi)剂系谋４孢\(yùn)輸、聚變電站的運(yùn)行都比較安全。

聚變反應(yīng)需要的高溫可達(dá)上億攝氏度，何種裝置能承受如此高的溫度呢？在這個(gè)溫度上，物質(zhì)都處于等離子體態(tài)，其原子核和核外電子是分離的，電子不再受某一特定的原子核束縛成為自由電子，而原子失去電子也成為帶正電的離子。也就是說(shuō)，等離子體中的粒子“帶電”了。

科學(xué)家在螺線管中，讓帶電粒子沿封閉的磁力線做螺旋式運(yùn)動(dòng)，上億度高溫的等離子體就乖乖地被約束在這種環(huán)形的磁場(chǎng)中了。這種環(huán)形的磁場(chǎng)又叫“磁瓶”或“磁籠”，可把熾熱的等離子體“托舉”在空中。所以說(shuō)，“東方超環(huán)”這次5000萬(wàn)攝氏度高溫的表現(xiàn)，其實(shí)還有很大的成長(zhǎng)空間。

中國(guó)科學(xué)院等離子體物理研究所研究員、中國(guó)工程院院士李建剛在表述這一過(guò)程時(shí)說(shuō)：“磁約束聚變利用強(qiáng)磁場(chǎng)這一‘磁容器’來(lái)約束高溫等離子體，并進(jìn)而將其加熱至上億度，從而維持連續(xù)的熱核反應(yīng)，產(chǎn)生巨大能量。”

這也就是“人造太陽(yáng)”學(xué)名單詞的來(lái)源：“托卡馬克”一詞轉(zhuǎn)寫(xiě)自俄語(yǔ)單詞Tokamak，是來(lái)源于環(huán)形（toroidal）、真空室（kamera）、磁（magnit）、線圈（kotushka）的生造詞。

此外，“人造太陽(yáng)”的主要燃料是存在于地球海水之中的氘（氫的同位素），另一種原料氚（同樣是氫的同位素），可用中子轟擊鋰的方法制備；而科學(xué)家預(yù)想的聚變?nèi)剂现弧昂?3”，在月球上也有豐沛儲(chǔ)量。

如此看來(lái)，未來(lái)，關(guān)于能源問(wèn)題，人類(lèi)又有了新的希望。