“人造太阳”长的什么样?
它不是火球,是人造的、可控的核聚变实验装置,看上去是个巨大的“罐子”,这“罐子”长这样。
为什么要造一个“人造太阳”?
人类从生产到生活,各种活动无一不需要能源。但地球上的能源不是取之不尽的,比如我们常用的煤、石油、天然气等化石能源,大概只能用几十年。除了储量有限,石化能源还有一个问题就是污染环境。
有了它,就有望实现能源自由,‘人造太阳”是让海水中大量存在的氘和氚在高温条件下像太阳一样发生核聚变,为人类提供源源不断的清洁能源。
为什么叫它“人造太阳”?
它拥有类似太阳的运行机制利用核聚变反应,产生巨大的能量。核聚变反应是在一定条件下,两个较轻的原子核聚合生成一个较重的原子核,同时释放大量能量的过程。
两个原子核是怎么聚合在一起的?
科学家给EAST内超导磁体通电产生一个“磁笼子”,将氘或氚气体电离形成等离子体,把带电的等离子体“拴”在“磁笼子”里,两个原子核在“磁笼子”里相互碰撞发生聚变反应。
“人造太阳”运行403秒意义?
大约二三十年前的教科书上,清楚地写着:等离子体运行时间只能持续零点几秒。对于核聚变领域的科研人员来说,“你的面前有一道无法逾越的鸿沟,那感觉很绝望”。
上海电力大学核工程与核技术专业负责人黄凯博士到现在都记得那种感受。而如今零点几秒变成了403秒,“鸿沟变成了溪流”。隔岸相望,“人造太阳”已经不那么遥不可及。
做这个,到底有多难?
非常难!这是历经122254次实验取得的成功!EAST核聚变实验需要“超高温”“超低温”“超高真空”““超强磁场”“超大电流”等极限条件。
我们离真正建成“人造太阳还有多久?
“人造太阳”实现商用的路线是:从实验装置,到实验堆,再到工程堆。目前核聚变研究已从实验装置进入实验堆和工程堆“章节”
“人造太阳”对我们的生活还有什么帮助?
虽然“人造太阳”还在实验阶段,核聚变研究的衍生技术正在悄然改变我们的生活:例如等离子体空气净化器、治疗癌症的“质子刀”、磁悬浮列车、核磁共振等多方面的应用正在开展。
“人造太阳”的未来
“人造太阳”拥有可持续、清洁、安全等优点,因而被视为进入第四次工业革命的最强大的基石之一。
相信不久的未来“人造太阳”必将能够“升起”,也终将成为现实!让我们期待这一天早日到来,当清洁能源照亮每一个角落,地球家园将变得更加美好。
40年前,中国第一代“人造太阳”装置,即我国自行设计和研制,具有完全独立自主产权的中国第一个中型受控核聚变托卡马克实验装置——“中国环流器一号”诞生了。
李正武(1916.11—2013.7),中国“人造太阳”的创始人,浙江省东阳人,核工业西南物理研究院研究员、名誉院长,著名核物理学家,中国受控磁约束核聚变的奠基人,核聚变与等离子体学会创始人,中国科学院院士。
为实现中国人“人造太阳”梦,终生逐“日”!