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想必大家小时候都哼唱过一首:我有一个美丽的愿望,长大以后要播种太阳,一颗送给南极……真要是在南极种一颗太阳,南极冰川全部融化了怎么办?但实际上呢,还真有人在“种太阳”。
新华社的消息,位于四川成都的,我国新一代可控核聚变研究装置目前建设顺利,预计今年投入运行,开站相关科学实验。它的工作原理与太阳内部的核聚变情况类似,因此被称为“人造太阳。”
讲到这里应该有人就会问:天上有一个太阳,为什么还要造一个太阳?是嫌夏天不够热,还是皮肤不够黑?这个人造太阳,和天上的太阳并不冲突。
还记的钢铁侠胸前的那个反应堆吗?实际上这个反应堆和我们的人造太阳原理是一样的,都是利用核聚变产生能量的。那我们是要造钢铁侠吗?不不,也不是,万物生长靠太阳,太阳是地球上万物生长的一切来源,它正式利用了核聚变反应,不断地向地球输送能源。
中科院等离子所常务副所长宋云涛说:“人造太阳”如果建设成功,可能会一劳永逸地解决地球能源短缺的问题。核燃料的能源密度极大,同等质量释放出的能量是石油的几百万倍。举个例子:钢铁侠飞上天之需要一个巴掌大小的反应堆,而现在的飞机飞上天要装上几吨的油。
核聚变能量源氘(dao)气来自海水,如果我们成功了,可以让一升海水去发生核聚变,能够产生的能量相当于升汽油的能量。如果能够建成未来的核聚变电站,那么可以为人类提供取之不尽、用之不竭的能源。
所以我们并不是要再造一个太阳,因为夏天确实很热,未来我们的人造太阳,反而可以给我们提供更加便宜的电能,夏天太热就多开一开空调吧。因为从人类社会生活的角度看,掌握核聚变极有可能让我们的生活、生产用电基本不要钱。
目前,人类利用核能的主要方式有两种:核裂变和核聚变。人类利用核能造出了原子弹和氢弹,利用核裂变,全世界范围内已经建成了多座核电站。那我们为啥还要继续研究核聚变呢?因为核裂变不能永久性地解决人类的能源问题。
为什么呢?核电站泄漏的威力我们应该都有所耳闻,核裂变会产生放射性核废料,核废料一旦泄漏,所到之处万年寸草不生。同时核裂变所需的铀等原料,在地球上分布十分有限。而核聚变不会产生放射性核废料,用海水就可以提取原料,也不产生其他污染物,是一种清洁能源。
《流浪地球》很多人都看过,其中的核聚变发动机让人印象深刻,在电影里,如果没有核聚变发动机,地球也没办法开启流浪之旅。
实际上,数十年来,世界各国在这项技术的探索上面从未止步,尤其是美国、俄罗斯,我国从上世纪九十年代就已经开始布局核聚变的研究。
说到人造太阳,不得不提ITER计划,全称国际热核聚变实验堆计划。由美国、法国等在20世纪80年代中期发起建立。目标是建立世界上第一个受控热核聚变实验反应堆,为人类输送巨大的清洁能源。
ITER计划是目前世界上仅次于国际空间站的,又一个国际大科学工程计划,因此备受各国政府与科技界的高度重视和支持。中国是参与这个计划的七位成员之一,承担了ITRE装置近10%的采购包,也就是说我国要为这个世界最大的人造太阳,提供部分制造工艺及其复杂的高科技产品。
由中科院等离子体所负责研制的产品,首先经过公里的陆路从合肥到达上海港,然后经过海里,从上海港口到达福斯港,到达距离福斯港公里外的ITER总部,整个行程需要38天。这不仅显示我国在核聚变领域的重要位置,也显示了我国作为一个发展中大国,对我国和对人类未来负责任的态度。
一个文明的等级,在于它对能源的利用效率。原始人懂得用火,就是文明的一大进步。工业革命的时候,人们懂得用蒸汽机、内燃机,同样是伟大的进步。后来人们又发现了电能、核能。
狭隘的说,今天的世界,谁真正掌握了可控核聚变,造出了人造太阳,谁就是地球的领袖,人类文明的希望。