什么是人造太阳
“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。
一、人造太阳的简介:
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。核聚变不会产生核裂变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”。
二、人造太阳的原理:
在太阳的中心,温度高达1500万摄氏度,气压达到3000多亿个大气压,在这样的高温高压条件下,氢原子核聚变成氦原子核,并放出大量能量。几十亿年来,太阳犹如一个巨大的核聚变反应装置,无休止地向外辐射着能量。
核聚变能是两个较轻的原子核结合成一个较重的原子核时释放的能量,产生聚变的主要燃料之一是氢的同位素氘。
氘广泛的分布在水中,每一升水中约含有30毫克氘,通过聚变反应产生的能量相当于300升汽油的热能。采集氘并使之与相关物质聚变产生能量,就是人造太阳的原理。
人造太阳的发展前景及氘-氚的聚变:
一、发展前景:
一旦“人造太阳”成功运行,带给世界的变化将是革命性的。各国之间再也不用为中东的石油而发生战争。
没了石油、煤矿开采带来的污染,二氧化碳的温室效应、南极冰面的萎缩、海岸线的增高等等一系列现在人类头疼的问题都会消失。它将给人类带来无限清洁的能源,就像太阳给我们的一样。
二、氘-氚的聚变:
氢原子最容易实现的聚变反应是其同位素氘与氚的聚变。氘和氚聚变后,2个原子核结合成1个氦原子核,并放出1个中子和17.6兆电子伏特能量。每1升海水中含30毫克氘,30毫克氘聚变产生的能量相当于300升汽油。