人造太陽和真正的太陽一樣嗎,有太陽那麼大的威力嗎?

李志慨


人造太陽和真正的太陽一樣嗎,有太陽那麼大的威力嗎?

人造太陽和現實中的太陽差的可不是一星半點,甚至完全不是你想象中的那個模樣,當然,除了其中最為精髓的原理。

其實太陽的工作原理很簡單,就如上圖公式:四個氫核聚變為一個氦核,然後丟失了0.7%的質量,再通過如下過程釋放出巨大的能量

太陽上源源不斷的光和熱就是這麼來的!我們來看看太陽上的聚變條件:內核溫度1500萬度,壓力超過340億個大氣壓;看起來1500萬度也不是特別高,但很可惜我們無法達到如此變態的壓力,因此我們只有不斷的變態的提高這個溫度,但我們仍然難以實現氫核聚變(需要上億度甚至更高),因此只能退而求其次,使用氘聚變

氘聚變有一個極為麻煩的問題就是會釋放出中子,幾乎所有的材料才吸收中子後都會嬗變,這將是一個非常棘手的問題,簡單的理解就是內壁過一段時間後就不是你安裝好的材料了,因此未來的路線圖並非實現氘聚變為最終目標,而是氦三,這個無汙染,無中子.....

核聚變路線圖,但到現在為止,我們第一代都還沒有實現

說完了這個路線圖,我們來看看實現核聚變的幾種手段,基本上我們現在主流的核聚變路子有磁約束核聚變和慣性約束核聚變兩種,簡單的理解就是磁約束將等離子體狀態的聚變氣體用磁場約束下加熱以及聚變的過程;慣性約束就是用數百束激光照射一個燃料靶球。

磁約束的一種:託卡馬克裝置

磁約束的另一種:仿星器

慣性約束裝置內部

慣性約束聚變的靶球

無論哪一種到現在為止都沒有實現,但磁約束中的仿星器似乎更為接近可能一些,因為仿星器內部的等離子體破裂的問題更容易控制,託卡馬克裝置在這個上面表現可能稍差,但兩者各有千秋!不過慣性約束未來可以應用在星際航行的核聚變發動機上,這也是各國不遺餘力的重要原因!


星辰大海路上的種花家


太陽依靠核聚變向外釋放光和熱,地球上動植物生存需要陽光的照射,人類消耗的煤、石油、天然氣、風能、水能等歸根到底都是來自太陽能。

人類製造的氫彈就是依靠核聚變釋放出巨大的能量,一枚氫彈爆炸釋放的能量動不動就相當於一千多萬噸TNT炸藥爆炸釋放的能量。

氫彈的能量雖高,然而氫彈爆炸後釋放的能量不能被人類直接使用,因為氫彈的爆炸不是人類可控的。如果發展出可控的核聚變併成功實現應用,人類可以說會一勞永逸的解決了能源問題。再也不用擔心明天油價會上漲了,國與國之間也不會因為石油爭端導致戰爭出現了。


托克馬克裝置就是將高溫高壓的等離子體束縛在環形軌道中,並在裡面發生核聚變。這種核聚變和太陽上進行的核聚變非常相似,人類就是希望用這種裝置實現可控核聚變,繼而徹底解決人類的能源問題。故這種裝置叫做人造太陽。

人造太陽和真正的太陽工作原理都是核聚變,不過威力是無法和太陽比的,比太陽差了太多個數量級。太陽每秒釋放的能量大約相當於400萬噸物質全部轉化出的能量,人造太陽只需要滿足人類的需求即可。

中國合肥的托克馬克裝置在去年曾創下一個記錄,實現了持續放電101.2秒的高約束運行。另外,國際熱核聚變實驗堆有望在十年內點火,這是人類給予厚望的一天。


刁博


隨著科技和經濟的高速發展,人們對資源的需求也越來越大。一些不可再生能源正在飛速銳減,如何開發新能源對世界各國來說一直都是個難題,中國也不例外。在中科院合肥物質科學研究院裡,一項名為“人造太陽”(全超導託卡馬克)的科學工程正在緊鑼密鼓的進行著。

託卡馬克是一個高11米,直徑8米,重400噸的容器。在這個鍋爐一樣的大容器裡,科學家嘗試著將核聚變產生的能量轉化成電能。核聚變是指兩個高速運行的原子核碰撞聚合成一個新的較重的原子核。在這個過程中,原子核自身的質量是減少的。根據質能方程E=mc2,這部分質量會變成巨大的能量。

我們所熟知的太陽的光和熱也正是來源於源源不斷的核聚變反應。據估算,核聚變釋放的能量是石油的800萬倍。也就是說,1kg核聚變發電的燃料幾乎相當於8000噸石油燃燒產生的能量,可以說核聚變產能的潛力是非常龐大的。

但是這一過程發生的要求也非常高,首先內部的溫度要達到上億度,如果是普通容器眨眼間就灰飛煙滅了。為此,科學家用一個巨大的磁場將正在進行聚變反應的等離子體火球懸浮起來,不與容器接觸,進而成為懸掛著的“太陽”。

其次,要想要聚變反應長久穩定的持續下去,就要實現超導,也就是電阻為零。這就需要一種特殊的合金——鎢合金。但是隻有美國擁有,並對其進行壟斷,不到一公斤對外銷售上百萬元人民幣,而且嚴格控制銷售量。經過十年的自主研製,中國終於打破美國壟斷,並將價格降低了90%,還提交了多達十幾項國家專利申請。

中國突破了兩大難題,預計在2050年,人造太陽就能正式問世了,小夥伴們,你們期待嗎?

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人造太陽只是人類期望製造出的一種設備,而太陽體積是地球130萬倍,每秒損失質量420萬噸。人造太陽與太陽相比,威力簡直不值一提。

人造太陽的基礎是物質聚變反應,用較輕的原子作為材料,利用高溫高能量激光等,催發原子核間的聚變反應。因為核聚變過程中的質量損失,釋放出的能量十分龐大,溫度可達到數億攝氏度,只能用磁場等將反應控制在一定範圍中。

目前的“人造太陽”設備,啟動過程中也會消耗不少能量,聚變開始後又難以控制,設備只能持續運行百十秒。也決定用於核聚變的材料剛不能太多。而太陽不同,雖然也是核聚變,因為質量的龐大,整個太陽核心區在源源不斷地發生這樣的反應,根據太陽釋放的能量來看,太陽每秒損失的能量可達到420萬噸。這個數字以人類目前的能力,看不到任何徹底掌握的希望。

所以大概可以將人造太陽當成一臺發電機,只是這臺發電機的效率更高,並且聚變反應產物不會汙染環境。


來看世界呀


中國科學獨立研製的,人造太陽就是核聚變反應堆,為中國的未來創造的清潔能源。

和原子彈的核裂變是不一樣的,核聚變不產生核輻射,不產生核廢料,也不產生溫室氣體,人造太陽的光和熱是來自於氫的同胞兄弟氘和氚,它們大量的存在於海水中,用特殊裝置(全超導託卡馬克試驗裝置)在高溫的情況下



,像太陽一樣產生核聚變提供給我們源源不斷的新能源。那麼人造太陽試製成功能代表什麼,在如今能源大戰的世界,誰掌握了清潔能源,誰就能當老大,就象美國控制了美元和石油,在世界上指手劃腳。當然相對於天空中的恆星太陽雖然都能發出光和熱,
威力不會有那麼大。否則將給地球引來災難。


龍游天下61589876


不一樣,沒有,原理基本相同,太陽是巨大質量的引力向內坍塌導致的高壓使太陽發生和核聚變從而抵消了引力導致的坍塌,人造太陽是人工磁場束縛下,極高溫高壓下,有限空間內發生的核聚變。


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