李志慨

人造太阳和现实中的太阳差的可不是一星半点，甚至完全不是你想象中的那个模样，当然，除了其中最为精髓的原理。

其实太阳的工作原理很简单，就如上图公式：四个氢核聚变为一个氦核，然后丢失了0.7%的质量，再通过如下过程释放出巨大的能量

太阳上源源不断的光和热就是这么来的！我们来看看太阳上的聚变条件：内核温度1500万度，压力超过340亿个大气压；看起来1500万度也不是特别高，但很可惜我们无法达到如此变态的压力，因此我们只有不断的变态的提高这个温度，但我们仍然难以实现氢核聚变（需要上亿度甚至更高），因此只能退而求其次，使用氘聚变

氘聚变有一个极为麻烦的问题就是会释放出中子，几乎所有的材料才吸收中子后都会嬗变，这将是一个非常棘手的问题，简单的理解就是内壁过一段时间后就不是你安装好的材料了，因此未来的路线图并非实现氘聚变为最终目标，而是氦三，这个无污染，无中子.....

核聚变路线图，但到现在为止，我们第一代都还没有实现

说完了这个路线图，我们来看看实现核聚变的几种手段，基本上我们现在主流的核聚变路子有磁约束核聚变和惯性约束核聚变两种，简单的理解就是磁约束将等离子体状态的聚变气体用磁场约束下加热以及聚变的过程；惯性约束就是用数百束激光照射一个燃料靶球。

磁约束的一种：托卡马克装置

磁约束的另一种：仿星器

惯性约束装置内部

惯性约束聚变的靶球

无论哪一种到现在为止都没有实现，但磁约束中的仿星器似乎更为接近可能一些，因为仿星器内部的等离子体破裂的问题更容易控制，托卡马克装置在这个上面表现可能稍差，但两者各有千秋！不过惯性约束未来可以应用在星际航行的核聚变发动机上，这也是各国不遗余力的重要原因！

星辰大海路上的种花家

太阳依靠核聚变向外释放光和热，地球上动植物生存需要阳光的照射，人类消耗的煤、石油、天然气、风能、水能等归根到底都是来自太阳能。

人类制造的氢弹就是依靠核聚变释放出巨大的能量，一枚氢弹爆炸释放的能量动不动就相当于一千多万吨TNT炸药爆炸释放的能量。

氢弹的能量虽高，然而氢弹爆炸后释放的能量不能被人类直接使用，因为氢弹的爆炸不是人类可控的。如果发展出可控的核聚变并成功实现应用，人类可以说会一劳永逸的解决了能源问题。再也不用担心明天油价会上涨了，国与国之间也不会因为石油争端导致战争出现了。

托克马克装置就是将高温高压的等离子体束缚在环形轨道中，并在里面发生核聚变。这种核聚变和太阳上进行的核聚变非常相似，人类就是希望用这种装置实现可控核聚变，继而彻底解决人类的能源问题。故这种装置叫做人造太阳。

人造太阳和真正的太阳工作原理都是核聚变，不过威力是无法和太阳比的，比太阳差了太多个数量级。太阳每秒释放的能量大约相当于400万吨物质全部转化出的能量，人造太阳只需要满足人类的需求即可。

中国合肥的托克马克装置在去年曾创下一个记录，实现了持续放电101.2秒的高约束运行。另外，国际热核聚变实验堆有望在十年内点火，这是人类给予厚望的一天。

刁博

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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人造太阳只是人类期望制造出的一种设备，而太阳体积是地球130万倍，每秒损失质量420万吨。人造太阳与太阳相比，威力简直不值一提。

人造太阳的基础是物质聚变反应，用较轻的原子作为材料，利用高温高能量激光等，催发原子核间的聚变反应。因为核聚变过程中的质量损失，释放出的能量十分庞大，温度可达到数亿摄氏度，只能用磁场等将反应控制在一定范围中。

目前的“人造太阳”设备，启动过程中也会消耗不少能量，聚变开始后又难以控制，设备只能持续运行百十秒。也决定用于核聚变的材料刚不能太多。而太阳不同，虽然也是核聚变，因为质量的庞大，整个太阳核心区在源源不断地发生这样的反应，根据太阳释放的能量来看，太阳每秒损失的能量可达到420万吨。这个数字以人类目前的能力，看不到任何彻底掌握的希望。

所以大概可以将人造太阳当成一台发电机，只是这台发电机的效率更高，并且聚变反应产物不会污染环境。

来看世界呀

中国科学独立研制的，人造太阳就是核聚变反应堆，为中国的未来创造的清洁能源。

和原子弹的核裂变是不一样的，核聚变不产生核辐射，不产生核废料，也不产生温室气体，人造太阳的光和热是来自于氢的同胞兄弟氘和氚，它们大量的存在于海水中，用特殊装置（全超导托卡马克试验装置）在高温的情况下

龙游天下61589876

不一样，没有，原理基本相同，太阳是巨大质量的引力向内坍塌导致的高压使太阳发生和核聚变从而抵消了引力导致的坍塌，人造太阳是人工磁场束缚下，极高温高压下，有限空间内发生的核聚变。

關鍵字: 太阳 人造 科学