人造太陽(yáng)讓能源自由不是夢(mèng)

文/駱昌芹

你有沒有想過(guò)，如果我們能制造一個(gè)太陽(yáng)來(lái)代替自然太陽(yáng)，那將是多么令人欣喜的一件事情。這種想法聽起來(lái)似乎有些讓人難以置信，但如今高科技的發(fā)展，足夠讓我們制造出這樣的太陽(yáng)了。

最理想的清潔能源

人造太陽(yáng)會(huì)不會(huì)也像自然太陽(yáng)一樣升在空中呢？那么天上不就出現(xiàn)兩個(gè)太陽(yáng)了嗎？大家都聽過(guò)后羿射日的故事吧？就是因?yàn)樘焐系奶?yáng)多了，大地寸草不生，才被勇敢的后羿射掉了幾個(gè)太陽(yáng)，只留下這一個(gè)，要是再增加一個(gè)太陽(yáng)，人類豈不是自找麻煩？

告訴你，這人造太陽(yáng)并不是真正的太陽(yáng)，它只是通過(guò)核聚變產(chǎn)生能量的一種裝置。簡(jiǎn)單地說(shuō)就是通過(guò)高科技手段制造出的一種模擬太陽(yáng)能裝置，原理是讓核聚變?cè)诟邷馗邏合庐a(chǎn)生、釋放出巨大的能量，這種原理很像太陽(yáng)內(nèi)部的核聚變反應(yīng)，所以科學(xué)界習(xí)慣叫它“人造太陽(yáng)”。

“人造太陽(yáng)”這個(gè)詞其實(shí)只是一個(gè)通俗易懂的叫法，它是通過(guò)核聚變釋放最大的能量，將來(lái)取代傳統(tǒng)的發(fā)電方式，這種裝置也被稱為“聚變堆”。

我們都知道，自從進(jìn)入工業(yè)時(shí)代，火力發(fā)電是主要的發(fā)電方式，但它所造成的污染和危害也較大。雖然像風(fēng)能、水能等新能源也不斷出現(xiàn)，但它們供電能力有限，并不能滿足人類的需求。研發(fā)核聚變，它可直接替代火力發(fā)電，這種取之不盡、用之不竭的能源也是未來(lái)人類最理想的可替代的清潔能源。

突破核心技術(shù)

人造太陽(yáng)作為未來(lái)的清潔能源，主要原因是它不受天氣等自然因素的限制，能夠持續(xù)穩(wěn)定地供應(yīng)能源，不產(chǎn)生二氧化碳等物質(zhì)，對(duì)環(huán)境污染非常小。另外，它的潛力巨大，平均每克核聚變所釋放的能量高于化石燃料的幾百萬(wàn)倍，能滿足人類數(shù)千年的能源需求。

雖然美國(guó)等西方幾個(gè)國(guó)家也有“人造太陽(yáng)”項(xiàng)目，但我國(guó)自主設(shè)計(jì)的“環(huán)流三號(hào)”人造太陽(yáng)在技術(shù)上取得了較大的突破，尤以等離子電流下的高約束模式成功刷新紀(jì)錄，讓美國(guó)落后一大截?！碍h(huán)流三號(hào)”通過(guò)大型模擬恒星內(nèi)部的核聚變反應(yīng)來(lái)提供清潔能源，在約15 分鐘內(nèi)能將等離子物質(zhì)加熱，加熱后的溫度比太陽(yáng)溫度高5 倍，并在101 秒時(shí)間內(nèi)保持1.2 億℃的溫度。那么這么高的溫度怎么控制住呢？它采用磁約束核聚變，利用特殊形態(tài)的磁場(chǎng)將高溫等離子體完全約束在有限的空間里，這樣可有效地控制核聚變反應(yīng)。

我國(guó)的人造太陽(yáng)完全使用托卡馬克設(shè)計(jì)，其心臟部位形同圓形的真空室，周圍環(huán)繞著大量的磁感應(yīng)線圈，這樣產(chǎn)生了強(qiáng)大的電流，電流通過(guò)周圍的線圈。氣態(tài)氫燃料瞬間被電離，電子很快被剝離，形成等離子體，逐漸達(dá)到1.5 億～3 億攝氏度的核聚變溫度。

人造太陽(yáng)是人類邁向美好生活的能源之光，雖然這一技術(shù)還面臨著很大的挑戰(zhàn)，相信不久的將來(lái)，未來(lái)能源的希望一定會(huì)實(shí)現(xiàn)。