易坊好文馆

  1. 首页 > 生活百科 >

太阳 中国的“人造太阳”？别再被名字误导了，我来告诉你它是什么

本月初，中国原子能局首次对HL-2M托卡马克反应堆进行了试验，被实验在网上引起热议，并被众多媒体誉为 "人造太阳"。
太阳 中国的“人造太阳”？别再被名字误导了，我来告诉你它是什么
文章插图

私以为各路媒体用该名称实在有博眼球之嫌，可以肯定地是——官方从来没有说过自己在造人造太阳。
要知道太阳已经稳定地燃烧了46亿年，而HL-2M实验只持续了几秒钟。具体多少秒呢？我们不知道。
当两个原子融合形成一个更大的原子时，它们会释放出巨大的能量，这就是核聚变。核聚变的优点是不会产生大量的核废料。核聚变是恒星的能量来源，但要在地球上重现这一过程，并使其处于可控状态，从而不会发生爆炸，仍然是一个严峻的挑战。
与此相反的过程称为核裂变，核武器和发电厂更经常采用这种方法。裂变会产生核废料，但与核聚变相反，它更容易实现。
太阳 中国的“人造太阳”？别再被名字误导了，我来告诉你它是什么
文章插图

HL-2M托卡马克实验从本质上来说其实就是“可控核聚变”。该反应堆位于成都，反应堆中的动力是通过对一个封闭的热等离子体回路施加强大的磁场而产生的。等离子体的温度可以达到1.5亿多摄氏度，是太阳核心温度的10倍，利用磁铁和超冷技术进行控制。
该反应堆所能产生的最强电流约为2.5兆安培，这是个什么概念呢？我们以电动车充电桩为例：特斯拉V3超级充电桩是目前世界上最快的充电桩，其最大电流为400安培，可以在15分钟内为Model 3 长续航版电池充能80%以上。如果仅按照简单的数学运算，并且假设将来HL-2M核反应堆可以持续稳定地运行，那么它可以同时为6250辆Model 3进行超级快充！
太阳 中国的“人造太阳”？别再被名字误导了，我来告诉你它是什么
文章插图

看到这里，你一定情不自禁地发出了赞叹，幼小的心灵也被祖国的伟大科技深深地震撼。不过，千万不要骄傲，要知道位于英国的更大的欧洲联合火炬产生的电流为7兆安培，而且已有近40年的历史。
不过话分两头说，这次持续了几秒钟的短暂试验确实是科学领域的重要成就，它使得全人类在安全利用核能以解决全球能源危机的道路上迈出了划时代的一步。
有人肯定会问了，不是中国的实验么？怎么成全人类的了？其实，咱们中国一直在与国际热核实验反应堆（ITER）项目合作，该项目是由几十个核电国家组成的联盟。
原子融合形成的高温气体会燃烧或熔化所接触的一切，而核反应会产生大量高速粒子，如果不加以适当控制，可能会损坏建筑物或人体组织。
尽管面临挑战，但中国可能最快在明年着手建造中国核聚变工程试验堆（CFETR）。这个实验反应堆可能需要10年时间才能建成，它将利用极强的磁场来控制高温气体或等离子体。
太阳 中国的“人造太阳”？别再被名字误导了，我来告诉你它是什么
文章插图

CFETR旨在解决商业电厂建设中的工程问题——如保持热气燃烧数月或数年，以及建造足够耐用的结构来控制热气。不过，这个雄心勃勃的项目面临着两大不确定因素。
首先，科学家们不知道他们能让反应堆燃烧多久。一个商业化的反应堆需要运行数年甚至数十年，研究人员正在合肥进行先进超导托卡马克实验(EAST)，试图找到一个解决方案，该反应堆的建造是为了使核聚变反应持续数分钟或更长时间。
第二个不确定因素是关于热量。商业核聚变工厂需要在至少10倍于太阳核心的温度下运行。HL-2M能够达到1.5亿摄氏度，是中国唯一能够模拟这种热量的设施。
长期以来，人们一直希望核聚变能源能够解决能源短缺问题。理论上，海水中的氢气可以作为燃料。
从20世纪60年代到90年代，全球各地建立了大量的聚变研究设施。但近几十年来，由于缺乏进展以及希望的消退，几乎没有增加新的设施。
世界上最大的核聚变实验——位于法国南部的ITER项目(原国际热核实验反应堆)受到了严重的延误，没有明确的完工日期。美国政府是该国际项目的主要贡献者，曾多次考虑削减财政支持或完全退出。
即使其他国家认为这是一个昂贵、危险和可以说是无望的事业而放弃它，中国的目标却是在2050年之前实现核聚变能源的商业化生产，而HL-2M托卡马克则是实现该计划的重要一步。
中国是一个石油消耗大国，虽然我们也产石油，而且产量居世界第六，但由于巨大的石油消耗量，我们73%的石油依然依靠进口。要知道石油是当今世界的主要能源，关系到社会生产的方方面面，可以说是国家命脉。假如局势不稳定，影响到了我们的石油进口，那么后果将不堪设想。

推荐阅读


上一篇：紧急 比原始毒株传播性高出70％，英国突现恐怖新冠变异新毒株，可能已传到国外，伦敦紧急封锁，世卫组织最新发声

下一篇：传回 自3900米海底传回一组照片，我国曝光海底真面目，各国需警钟长鸣