小 靜
這個鐵桶就是傳說中的人造太陽?你一定早有耳聞,偉大的人造太陽能像真的太陽一樣,源源不斷地釋放出巨大的能量,它不但能擺平能源短缺的問題,還能把地球從溫室效應的沼澤中救出來,可是,眼前的這個鐵桶,怎么看都不像太陽唉!
喂喂,先糾正一下,人家可不是鐵桶,而是用特殊材料制成的復雜設備,主要部分是環(huán)形真空管道。它的真名叫托卡馬克,之所以被稱為人造太陽,是因為它產生能量的原理和太陽產生能量的原理類似。在極高的溫度下,太陽上的氫原子核先聚合成氘原子核和氚原子核,最后聚合成氦原子核,即發(fā)生了多次核聚變反應,并釋放出巨大的能量。有所不同的是,在人造太陽里發(fā)生核聚變反應的不是氫原子核,而是氘原子核和氚原子核。
其實在人造太陽之前,人類已經(jīng)成功實現(xiàn)了核聚變反應,還造出了威力無比的氫彈??墒?,我們需要的不是一次超級大爆炸,而是穩(wěn)定釋放出能量的方法,這樣才能造福人類。這就是人造太陽的終極目標!
不過,要實現(xiàn)核聚變,最起碼的條件就是上億度的高溫,人造太陽能做到嗎?要知道,為了讓氫彈實現(xiàn)核聚變順利爆炸,必須先引爆一顆原子彈,利用瞬間產生的高溫,觸發(fā)核聚變反應。難道人造太陽開工之前,也要用原子彈來啟動嗎?
當然不是,科學家們可是想盡了辦法,讓人造太陽安全升溫哦!就像這樣:
加熱方法一:歐姆加熱。就像是電暖氣,給它通上電,它就會在很短的時間里散發(fā)熱量。因為給人造太陽提供的電流相當大,所以就會產生不可思議的高溫。不過,即使這樣也不能達到上億度的高溫。加熱方法二:波加熱。和用微波爐加熱食物的方法類似,在波的影響下,人造太陽里用來發(fā)生核聚變反應的原子核瘋狂地碰撞,于是溫度升高。也就是說,波的能量越大,原子核碰撞得越快,產生的熱量也就越多!
加熱方法三:高能中性粒子束加熱。就是把具有高能量的中性粒子注入人造太陽的大肚子里,使它們與氘原子核和氚原子核發(fā)生碰撞、電離等作用,最終實現(xiàn)上億度的高溫。
這時,如果氚核和氚核達到必要的數(shù)量和密度,并且維持一定的時間,核聚變就發(fā)生嘍!也許你會擔心,劇烈的核聚變反應該不會把人造太陽炸得四分五裂吧?多慮啦!人造太陽肚皮里的真空層,會隔絕核聚變產生的所有熱量哦,而且,它的肚子里還有超強的磁場,可以把超高溫的反應物質約束起來,讓它們集中在真空室的環(huán)形軌道里,所以根本就不會威脅到它的肚皮啦!
人造太陽實現(xiàn)了可控核聚變反應,并在2006年9月28日成功放電。雖然放電的時間只有3秒鐘,放電的能量也不能被利用,但是這卻給人們帶來了很大的希望!現(xiàn)在,人造太陽仍在實驗階段,讓我們一起期待它的成功吧!