要知道,地球每時每刻都圍繞著太陽公轉,雖然說太陽在我們的頭頂上,其實它是離我們非常遠的,人類目前還不能到達太陽的附近,但是地球上的生物都離不開它,太陽不僅讓我們有了白天,而且還給地球提供了能源,比如光能和熱能,我們平常用的太陽能就是靠陽光來發電的,如果沒有了太陽,那麼全球會陷入一片黑暗。
2020年11月24日,韓國物理學家在實驗中使用了「人造太陽」,其運行最高溫度超過1億攝氏度。什麼是「人造太陽」,天上明明有了一個太陽,人類為什麼還要創造「人造太陽」呢?
中國有一個神話故事,就是后羿射日,因為天上突然出現了九個太陽,地球的生物都被熱死曬死,所以后羿不得不把八個太陽射下來,只留下一個。雖然說這是一個神話故事,但是在現實生活中,夏天一個太陽都會出現高溫,要是再多一個豈不是不讓人活了。
「人造太陽」和真太陽有著明顯的區別,體型上就比不上,太陽的體型相當於有130萬個地球,人類不可能創造這麼大的太陽。其實「人造太陽」就是一個核聚變反應堆,因為太陽的光能和熱能是通過它內部的核聚變反應發射出來的,人類模擬這個反應也能產生大量的熱能和光能,用這些能量來發電,所以被稱為「人造太陽」。
明明天上有了一個太陽,人類為什麼還要再造出「人造太陽呢?首先了解一下什麼是裂變和聚變。裂變和聚變都是從原子中產生大量能量的物理過程,但它們的方式是完全相反的。裂變是將一個原子分為兩個原子,而聚變是將兩個較輕的原子組合成一個更大的原子,它們產生的能量是其他來源的數百萬倍。
核裂變通過分裂原子釋放熱能,其基於愛因斯坦質量可以轉化為能量的預言。1940年,科學家恩裡科·費米建造了第一座核反應堆。在當今的大多數核電反應堆中,該原子核都是鈾235,會分裂目標原子核,分解為兩個較小的同位素,三個高速中子和大量能量,然後將產生的能量用於加熱核反應堆中的水,最終發電。雖然容易做,但是會產生很多核廢料,汙染著地球環境。
而聚變是通過將原子核聚集在一起產生大量的能量,不會排放溫室氣體,比裂變更清潔,發生事故的概率也非常小,韓國的「人造太陽」就是利用核聚變,雖然說環保,但是原子實現融合不僅困難,也非常昂貴,總成本估計為225億美元。
2020年12月,中國在四川成都也建成一個「人造太陽」,也叫HL-2M託卡馬克反應堆,是中國目前最大、最先進的「人造太陽」,簡單的說就是核聚變實驗研究設備,可以釋放強大的能源,給人類發電。中國的「人造太陽」通過向強大的熱等離子體迴旋加強大的磁場來發電,這個熱等離子體迴路的溫度超過了1.5億攝氏度,比韓國的還要厲害,而太陽的內核溫度是1500萬攝氏度,「人造太陽」比真太陽還要高10倍。想要保存完好,就得靠中國的磁鐵和過冷技術。
因為核聚變產生的能量非常大,人類可以利用它的熱能來發電,但對很多國家來說是一個巨大的挑戰。如今中國造出了這麼先進的「人造太陽」,如果能讓它源源不斷的釋放出能量,不僅解決了中國戰略能源需求,還對中國能源和國民經濟的未來可持續發展具有重要意義。