人造太阳和真正的太阳一样吗,有太阳那么大的威力吗?
随着科技和经济的高速发展,人们对资源的需求也越来越大。一些不可再生能源正在飞速锐减,如何开发新能源对世界各国来说一直都是个难题,中国也不例外。在中科院合肥物质科学研究院里,一项名为“人造太阳”(全超导托卡马克)的科学工程正在紧锣密鼓的进行着。
托卡马克是一个高11米,直径8米,重400吨的容器。在这个锅炉一样的大容器里,科学家尝试着将核聚变产生的能量转化成电能。核聚变是指两个高速运行的原子核碰撞聚合成一个新的较重的原子核。在这个过程中,原子核自身的质量是减少的。根据质能方程E=mc2,这部分质量会变成巨大的能量。
我们所熟知的太阳的光和热也正是来源于源源不断的核聚变反应。据估算,核聚变释放的能量是石油的800万倍。也就是说,1kg核聚变发电的燃料几乎相当于8000吨石油燃烧产生的能量,可以说核聚变产能的潜力是非常庞大的。
但是这一过程发生的要求也非常高,首先内部的温度要达到上亿度,如果是普通容器眨眼间就灰飞烟灭了。为此,科学家用一个巨大的磁场将正在进行聚变反应的等离子体火球悬浮起来,不与容器接触,进而成为悬挂着的“太阳”。
其次,要想要聚变反应长久稳定的持续下去,就要实现超导,也就是电阻为零。这就需要一种特殊的合金——钨合金。但是只有美国拥有,并对其进行垄断,不到一公斤对外销售上百万元人民币,而且严格控制销售量。经过十年的自主研制,中国终于打破美国垄断,并将价格降低了90%,还提交了多达十几项国家专利申请。
中国突破了两大难题,预计在2050年,人造太阳就能正式问世了,小伙伴们,你们期待吗?
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