众所周知,煤、石油、天然气这些不可再生资源,与人类的生活息息相关。随着人类的过度开采,这些资源正在不断地减少、减少……如果有一天,当“取之不尽、用之不竭”的美梦破碎,当地球上最后一滴石油、天然气被开采殆尽,人类是否将迎来终焉?
错!为了延续人类文明的星星之火,科学家已经有所行动。 “人造太阳”概念的提出,就是一个鲜明的例子。这并不是科幻小说,“人造太阳”能够像我们的太阳一样,不断地产生高效、安全的清洁能源,科学家预测,“人造太阳”有望在未来五十年内研发成功。
一、“人造太阳”概念的全方位解读
其实,人造太阳的概念早在一部电影《钢铁侠》中就已提及。钢铁侠胸前那巨大的光束离子发生器,其实就是一个人造的太阳。
“人造太阳”通过模仿太阳内部的热核聚变反应来产生能源。科学家通过技术手段,将“人造太阳”内的气体加热到上亿度的高温,它们就会接连不断地产生热核聚变反应(而不是裂变),从而产生巨大的、高效的、清洁的能量。
二、真正“取之不尽,用之不竭”的清洁能源
可是,拥有上亿温度的人造太阳,该用什么容器存放?地球上的任何一种容器,都不能经受住此等恐怖的高温。不过,既然没有容器可以存放,不妨就不用容器存放了——科学家们利电磁感应原理,将这团上亿度的“小太阳”悬浮起来,再进行控制,让它产生高效清洁的能源。
附:核聚变反应方程式:
但是,要让这个“小太阳”悬浮起来,要解决以下两大技术难题。
首先,悬浮起“小太阳”的磁场强度,约等于地球南北极磁场强度的两万倍。这么强的磁场,我们应该如何获得?
其次,悬浮需要消耗大量的氘和氚作为燃料。好在氘和氚在海水中含量巨大,且属于可再生资源,但人类还没完全掌握高效率制备氘和氚的方法。
综上所述,“小太阳”只要解决了磁场上的技术难题,即可实现大规模生产。
三、中国的在核聚变之路上的探索与成就
90年代初期,中国用价值400万RMB的花费,从俄罗斯的手里换来了产生核聚变的装置——托卡马克装置。后来,在中国科学家门的努力下,中国硕果累累,一举拿下许多世界科学奖项,在其他国家核聚变反应时间只有稍纵即逝的2、3秒时,我们的反应时间能刚好超过一分钟!
四、人造太阳?我们还有很长的路要走
但是,这并不意味着人造太阳的实现轻而易举。
首先,虽然中国的核聚变时间已经能够撑到1分钟,但这还远远不够。要想获得长久、稳定的核聚变反应,首先应当做的是“超导”。处于超导状态的导体,我们称为“超导体”,“超导体”是零电阻的,因此电流流经超导体表面时不会发生任何的损耗,从而产生强大的磁场。上文中已经说明,强大的磁场也是“人造太阳”悬浮的必要途径之一。
其次,就是在核聚变发生时,“小太阳”内部会产生非常强大的冲击波,一旦出现操作失误,即使是零点几毫米的误差,也会导致非常严重的后果:方圆上百里将可能在一瞬间,夷为平地!
但是,中国比世界上任何一个国家都需要高效、清洁的能源。也许我们没有那么多资金,也许我们没有那么多实力,但我们有的,是孜孜不倦的努力,和专研刻苦的精神!截至目前,中国已经有了初步的聚变堆设计图,它看起来像一只鹏程万里的大鹏鸟,象征着中华民族将在世界之巅展翅高飞!相信在不远的未来,人造太阳将会在中国的土地上冉冉升起!
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