“人造雞蛋”,“人造水晶”,“人造衛星”……,聰明的人類無時無刻不在思考。2006年,中國科學家率先建成了世界新一代“人造太陽”實驗裝置,模擬太陽產生能量。“人造太陽”,它可以掛在天上嗎?它到底長什么樣?它的工作原理是什么呀?
能源危機引發“人造太陽”
如今世界各國都面臨著能源短缺的共同難題,經濟學家和科學家同時指出,2050年左右,石油資源將會開采殆盡,如果不及時建立新的能源體系,能源危機會席卷全球,工業將大幅度萎縮,甚至會因為搶奪能源而引發新一輪世界大戰。從長遠來看,核能將是繼石油、煤和天然氣之后的重要能源,而我國投入大量人力、物力研究的“人造太陽”就是開發核能的典型代表。
“人造太陽”工作原理
太陽為什么永遠發出強光,為什么能量永遠不會減少?原因在于,在高壓高溫下面,太陽從里面到表面都在發生核聚變,正是因為這些反應釋放出大量能量,使太陽上億年源源不斷發出光和熱。之所以取名“人造太陽”,是因為這個裝置產生能量的原理和太陽產生能量的原理一樣,它可以像太陽一樣,為人類提供一種無限、清潔和安全的能源。
“人造太陽”實驗裝置
這是一個由封閉磁場組成的“容器”,像一個中空的面包圈環形容器,可用來約束電離子的等離子體,使用這個裝置,其外面大量的大線圈和磁體會產生一個環形的磁容器,在這個磁容器里面約束、加熱聚變的燃料,讓它發生聚變反應。半個世紀以來,科學家們先后研制了近100個大大小小的“人造太陽”實驗裝置,他們不斷地改進裝置,為今天的科學家建造更大更精良的“人造太陽”提供了技術支持。
海水是主要原料
傳統能源在使用過程中會產生一些高放射性廢物,對人類的環境造成永久污染。相比之下,“人造太陽”的主要燃料氘(dao)來源于海水。每升海水約含30毫克氘,產生的能量相當于300升汽油的熱能。照此計算,地球上僅在海水中就含有45萬億噸氘,足夠人類使用上百億年,比太陽的壽命還要長。
“人造太陽”冉冉升起
人類研制“人造太陽”已經超過50年,共計30多個國家投入研究,建造出上百個實驗裝置,利研人員1.2萬多人,每年經費超過20億美元。科學家指出,“人造太陽”奇觀雖然已經在實驗室初現,但想要正式投入運行還需要30至50年,彼時可將發出的電能送到每一個人的家中,帶領人類從“石油文明”邁向“核能文明”。
來源 新華網