人造太阳的作用
人造太阳的用途就是解决能源不足问题。核聚变电站成功运行后,将使人类摆脱对矿物能源的依赖,给人类带来无限清洁的能源,就像太阳给我们的一样。
人造太阳原理
人造太阳全称为国际热核聚变实验堆计划,其原理类似太阳发光发热,它要在上亿摄氏度的超高温条件下,利用氢的同位素氘、氚的聚变反应来释放核能,所以这一计划又被称为人造太阳计划。
由于核聚变的燃料可以从海水中提取,所以人们用不着担心有一天它会用完。而且核聚变反应不会产生温室效应和核废料,相对来说更清洁更安全。因此,这一计划一提出就引起人们的高度关注。
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最大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”。人造太阳 “人造太阳”是指科学家利用太阳核反应原理,为人类制造一种能提供能源的机器——人工可控核聚变装置,科学家称它为“全超导托克马克试验装置”。 (托卡马克是“磁线圈圆环室”的俄文缩写,又称环流器。这是一个由封闭磁场组成的“容器”,像一个中空的面包圈,可用来约束电离子的等离子体。)太阳的光和热,来源于氢的两个同胞兄弟——氘和氚(物理学叫氢的同位素)在聚变成一个氦原子的过程中释放出的能量。
“人造太阳”就是模仿的这一过程。氢弹是人们最早制造出的“人造太阳”。但氢弹的聚变过程是不可控的,它瞬间释放出的巨大能量足以毁灭一切。而“全超导托克马克实验装置”却能控制这一过程。通过一种特殊的装置已经可以把氘氚的聚变燃料加热到四亿到五亿度的高温区,然后在这么高的温度下就发生了大量的聚变反应。目前在世界上最大的托克马克装置“欧洲联合环”上面已经获得了最大的聚变功率输出,到了16到17兆瓦。但是只能短暂地运行,也就是这个“磁笼”只能存在几秒、十几秒钟,聚变反应也是昙花一现!