所谓“人造太阳”，即先进超导托卡马克实验装置，也即国际热核聚变实验堆计划(ITER)建设工程，是当今世界迄今为止{zd0}的热核聚变实验项目，旨在在地球上模拟太阳的核聚变，利用热核聚变为人类提供源源不断的清洁能源。核聚变能以氘氚为燃料，具有安全、洁净、资源无限3大优点，是最终解决我国乃至全人类能源问题的战略新能源。
人造太阳是可控核聚变的俗称，因为太阳的原理就是核聚变反应。（核聚变反应主要借助氢同位素。核聚变不会产生核xx所出现的长期和高水平的核辐射，不产生核废料，当然也不产生温室气体，基本不污染环境） 人们认识热核聚变是从氢弹爆炸开始的。科学家们希望发明一种装置，可以有效控制“氢弹爆炸”的过程，让能量持续稳定的输出。科学家们把这类装置比喻为“人造太阳”。 对于人类和平利用核能，我们熟悉的是现在各国普遍采用的核电站，它是靠核xx产生的能量发电，而国际热核聚变实验堆则是靠核聚变获取能量，利用聚变获取能量将更加环保、可利用资源无限大、还不会产生放射性废料。 “人造太阳”，人类50年的追求 9月28日，中国安徽省会城市合肥传出一个重大科技喜讯:中国{zx1}一代“人造太阳”实验装置成功放电！这是世界{sg}投入运行的全超导非圆截面核聚变实验装置，标志着中国科学家在“xx天火”的征程中又迈了一大步。 中国研制“太阳”已40年 中国“人造太阳”工程的源头可以追溯到成都市双流县白家镇，中国最早研究“人造太阳”的科研机构——核工业西南物理研究院聚变科学所就藏身于此。人类研制“人造太阳”已经50年，30多个国家投入研究，建造上百个实验装置，科研人员1.2万多人，每年经费超过20亿美元，如此规模宏大的科研，却一直鲜为人知。在中国，公众对“人造太阳”更是知之甚少。 核工业西南物理研究院聚变科学所300多位研究人员一直在秘密制造着中国的“人造太阳”。研究院从1965年在乐山建立开始，到1990年搬到成都，我国“人造太阳”研究已有40年历史。40年来，研究院先后建成中国环流器一号、中国环流器新一号和“二号A”。如今，“人造太阳”已经在“妈妈”肚子里基本成形了，从现在的技术水平看，已经算是一个有手有脚、基本成形的胎儿了。 今年2月1日到3月17日，由中国自行设计、研制的世界上{dy}个全超导托卡马克EAST(原名HT－7U)核聚变实验装置，也就是人们通常所说的“人造太阳”，在合肥成功进行了首次工程调试。在调试中，最受关注的低温调试和磁体通电测试获得圆满成功。 国际联手造“太阳” 万元熙研究员表示，国际热核实验堆目前尚处于起步阶段，参与该项目的国家和组织有俄罗斯、日本、美国、欧盟、中国和韩国等。在石油、煤炭等矿物燃料日益匮乏的今天，可控核xx被视作产生无限清洁能源的有效途径。 科学家认为，在核聚变后，从一公升海水中提取的氘将产生相当于燃烧300升汽油所释放的能量，就如同一个“人造太阳”，能像太阳一样给人类带来源源不断的清洁能源。 热衷于“人造太阳”研究的不独是中国，其他国家也一直在努力。国际社会也一直希望联手修建一座热核聚变实验堆(ITER)，它代表了世界未来能源科技的{zg}水平，将集成当今国际受控磁约束核聚变研究的主要成果，建造一个可自持燃烧的托卡马克型核聚变试验堆，探索利用聚变能发电的科学和工程技术可行性，最终实现建造商用聚变堆的目的。 2005年6月28日，中国、欧盟、美国、俄罗斯、日本和韩国的代表在俄罗斯首都莫斯科达成协议，决定在法国南部马赛附近的卡达拉舍建设首座国际实验型热核反应堆。这一规模空前的国际技术合作项目从提出设想到现在计划敲定，共酝酿、探讨、争执、协调了18个年头。可喜的是，它终于付诸实践了。 2025年后用于商业发电 科学家指出，利用核能的最终目标是要实现受控核聚变。xx时靠原子核分裂而释出能量。 核聚变较之核xx有两个重大优点。一是地球上蕴藏的核聚变能远比核xx能丰富得多。可控聚变能电站主要燃料是氘。氘大量存在于海水的重水之中，特别是海洋表层3米左右的海水里。据测算，地球上仅在海水中就有45万亿吨氘。1升海水中所含的氘，经过核聚变可提供相当于300升汽油燃烧后释放出的能量。第二个优点是既干净又安全。因为它不会产生污染环境的放射性物质，是一种没有污染的干净能源。 目前，美、英、俄、德、法、日等国都在竞相开发核聚变发电厂，科学家们估计，到2025年以后，核聚变发电厂有可能投入商业运营，受控核聚变发电将广泛造福人类。 用海水发电 够用数十亿年
能源短缺是当今世界各国面临的共同问题。人类最近20多年来向地球索取了数额庞大的石油、天然气、煤炭等不可再生的矿物能源，一些国家的煤炭资源已采掘殆尽。矿物能源不仅造成各种污染和“温室效应”，而且还有枯竭之虞。从长远来看，核能将是继石油、煤和天然气之后的重要能源。 万元熙研究员介绍说，核能分为核xx能与核聚变能，前者已经被人类加以利用用来发电，而xx堆的核燃料蕴藏极为有限，不仅产生强大的辐射，伤害人体，放射性核废料的处理也一直是让人头疼的难题。与之相比，核聚变辐射极少，且核聚变燃料可以说是取之不尽，用之不竭。 他介绍说，据测，每1升海水中所蕴含的氘如果提取出来，发生xx的聚变反应，能释放相当于300升汽油燃烧时释放的能量。以此推算，根据目前世界能源消耗水平和海水存量，核聚变能可供人类使用数亿年，甚至数十亿年。 新闻背景 “人造太阳”计划意义重大 ITER计划独立于IAEA之外，最初由俄、日、美、欧四方共同承建。2003年2月，中国宣布作为全权独立成员加入该计划谈判。这意味着中国承诺承担ITER工程总造价46亿欧元的10％，并享受全部知识产权。 2006年5月24日在欧盟总部布鲁塞尔，中国、欧盟、美国、韩国、日本、俄罗斯和印度7方代表共同草签了《成立国际组织联合实施国际热核聚变反应堆(ITER)计划的协定》，这标志着ITER计划实质上进入了正式执行阶段，也标志着我国实质上参加了这一计划。 与国际空间站研究、欧洲加速器、人类基因组测序研究等项目一样，ITER计划也是一个大型的国际科技合作项目。它的实施结果将决定人类能否迅速地、大规模地使用核聚变能，从而可能影响人类从根本上解决能源问题的进程，因此意义和影响十分重大。 今天看见这条新闻，《中国耗巨资参与“人造太阳”计划 20年后见成效》。让我想起来了，我上高中时候的一次和同桌的争论。我以为“人造太阳”肯定夭折或是不了了之了。没想到现在又听到了她的消息。我同桌和我一样是个军迷。我们两总爱讨论一下当下的实事和军事装备。我记得那次是上物理课，学到了核聚变那一章，大概意思是说中国有一个项目叫“人造太阳”。是说现在地球资源总有用完的{yt}，人造太阳是一种新的能源。用氘和氚产生聚变反应然后释放能量供人类使用。教科书上说中国怎么怎么么牛X。我持怀疑态度。从而产生了和同学的一场争论。我们知道要产生核聚变反应是需要很高的条件的。要超高温高压情况下，才能使氘和氚聚合在一起，从而产生质量的损耗，根据质能方程mcc释放很大的能量。今天我去百度又查了一下资料，温度要超过一亿度，气压达到3000多亿个大气压才能反应。在高中那时的教科书上说，是先用核xx释放的热量给氘和氚才能产生巨变反应。也就是氢弹。我国的氢弹就是先用小型的原子弹点火氘和氚产生核聚变反应。当时我是根据这个，和同学说，人造太阳不可能。要聚变肯定先得xx。xx产生上亿度的温度怎么控制。只能用原子弹点火，谁能控制原子弹爆炸时的温度啊。我同学的观点是相信科学，一切皆有可能。我说科学是有限度的，就好比人类制造的速度不可能比光速还快。那时比现在还年轻，我们两个人{zh1}谁也不服谁。呵呵。 现在我服了。科学的力量真是太强了。根据腾讯网和百度的资料看。现在的核聚变点火不需要核xx就行了。也就是说想要氘和氚结合在一块，事先不需要先引爆原子弹了。托卡马克，又称环流器。现在有一种装置叫托克马克反应装置。托卡马克的中央是一个环形的真空室，外面缠绕着线圈。在通电的时候托卡马克的内部会产生巨大的螺旋型磁场，将其中的等离子体加热到很高的温度，以达到核聚变的目的 。我不能不感叹人类的智慧。 但是我现在还是有一个疑问，导热冷却怎么办。听网上说使用液氮冷却。液氮对设备要求很高。万一冷却不下来，或是泄露了，估计那时中国某地就是第二个切尔诺贝利。一想到这都让人出一身冷汗。希望各国科学家们不要在聚变点火上比谁更快有技术突破。 我认为怎样安全的核聚变要比核聚变技术更重要。 当然我希望人造太阳成功。如果成功了，我们的能源100亿年都不用愁了。 |
