太阳|取之不尽用之不竭,人类的终极能源就是它

一旦人类掌握了核聚变能 , 将拥有可使用上百亿年的清洁能源 。
地球的能源大部分来自太阳
我们??日常生活中不管是电、??油或者煤炭甚至??风能、??潮汐能等等追根溯源其实全都来自于太阳 。 ??比如说碳 , ??是由木材转化的 。 木材则是植物在太阳的光合作用下生长出来的 。 风能是因为大气的流动 , 大气流动则是因为温度的不均匀 。 这也是太阳的功劳 。 可以说大部分的能源都是不同形式的太阳能 。

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太阳已经在宇宙中存在了约五十亿年 , 它的主要成分是氢 , 含量超过70% , 太阳每时每刻都在发光发热 , 它每秒钟散发出来的热量相当于1亿亿吨煤炭完全燃烧产生的能量 , 它成为整个太阳系的能量来源 , 而这巨大的能量却并不是源于燃烧 , 而是来自于太阳核心 , 在那里有一个天然核聚变反应堆 。 核聚变 , 就是利用原子核聚变反应产生能量 。 在太阳的核心 , 温度高达1500万摄氏度 , 而核心处的超高密度使得那里的氢原子核粘到了一起 , 从而发生聚变反应生成氦原子核 , 同时释放出巨大的能量 , 发出以可见光为主的电磁辐射 , 辐射到四面八方 。

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宇宙从大爆炸那一刻起 , 核聚变这一自然规律就一直存在着 。 宇宙中遍布着类似太阳这样的天体 , 我们称它们为恒星 , 肉眼可见的恒星就有数千颗 , 它们组成了星光璀璨的夜空 。 根据目前太阳聚变的速度 , 它还能继续燃烧50亿年 。

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如果我们仿照太阳的运作模式 , 制作一个核聚变能源装置 , ??那么就相当于制造了一个人工太阳 。 并且直接从太阳里获取无穷能量 。
什么是核聚变
想要了解核聚变 , 就要先了解一下是什么组成了这个世界 。 物质是由分子组成的 , 分子是由原子组成的 。 核聚变就是将????两个比较轻的原子核靠得很近 , ??这需要撞击或者加热等等 , 它俩就会合在一起 , 变成另一个比较重的原子核 。 ????在这个过程中间有一部分质量损失掉了 , 质量的消失会产生大量的能量 。 这就是核聚变的原理 。

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核聚变的巨大能量被证明是1954年世界上第一颗氢弹爆炸 。 当时产生了巨大的威力 , 震惊世界 , 从此核聚变受到了全球科学家的高度重视 , 他们希望可以有效控制氢弹爆炸的过程 , 让能量持续稳定地输出 , 为人类服务 。

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我们如何制作核聚变发电机
目前人类距离实现可控核聚变还有很长的路要走 , 难就难在可控二字 。 太阳之所以可以持续进行稳定核聚变 , 是因为它的核心温度高达1500万摄氏度 , 而且具有非常高的密度 , 强大的引力可以束缚住向外扩散的高温和高压 , 形成了一个奇妙的平衡点 , 使得内部核聚变反应持续进行 。 而地球上无法达到如此高的压力 , 人类只能在高温上下功夫 , 需要把装置中的原料温度提高到上亿摄氏度 , 以等离子态高速运行 , 以提高可控核聚变的时间 。

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2017年7月 , 中国的“人造太阳”在世界上首次实现5000万摄氏度持续放电101.2秒的运行 , 实现了从60秒到百秒量级的跨越 , 创造了核聚变的世界纪录 。 2018年11月 , “人造太阳”中心温度首次达到1亿摄氏度 ,

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2020年4月 , “人造太阳”将1亿摄氏度维持了近10秒钟 , 相当于太阳核心温度的近7倍 , 再获重大突破 。 然而 , 维持超高温所消耗的能量远大于核聚变几秒钟输出的能量 。 想通过核聚变来发电的愿望想要实现 , 远非我们想象的那般容易 。

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【太阳|取之不尽用之不竭,人类的终极能源就是它】透视新科技
《人造太阳》
播出时间:5月3日 12:49

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