中国“人造太阳”即将实现？相当于6个太阳，能源将取之不竭

中国人造太阳技术再做突破，打破韩国记录的可控核聚变技术是什么？为什么要建设人造太阳？让我们一起走进今天的主题：中国的“人造太阳”。----引子

大家好，我是大牛。就在前不久过去的5月28日，在大家还在筹备六一儿童节的时候，一则消息震惊世界：中国的“人造太阳”实现历史性的突破，成功实现可重复的1.2亿℃、101秒和1.6亿℃、20秒等离子体运行，创造了上亿温度的百秒运行世界纪录。看着这一项项数据，回过神来的你或许会问：什么是人造太阳？难道中国要上演神话中十个太阳的神迹吗？现在的太阳不是好好地就挂在天上，为什么要大费周章的再造一个太阳呢？

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中国“人造太阳”

中国的“人造太阳”指的是全超导托卡马克核聚变实验装置，所以并不是大家想象中悬在天空的太阳，只是地面上的一个实验装置。那为什么要叫它“太阳”呢？一是因为这个实验装置的温度比太阳的中心温度还要高出数倍，要知道太阳的中心温度有2000万℃。而这个装置的实验温度却达到了1.2亿℃和1.6亿℃，单论温度而言，叫它“人造太阳”一点都不为过！另一点是因为该实验采用的是核聚变的实验方式，与太阳每天都在发生核聚变释放能量如出一辙，所以“人造太阳”可以简单理解成为在地面上进行核聚变实验的装置。

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为什么要创造“人造太阳”

那为什么要建设人造太阳呢？其实“人造太阳”与现在的核电站一样，都是在解决人类未来能源的问题。而且“人造太阳”计划在世界上已经发展了将近60年的时间，我们国内也基本上是同步发展的，之所以如此大费周章的研究核聚变的实验，主要是因为进行核聚变的“人造太阳”所产生的能源，是人类追求的终极能源！

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在人类的发展历史中，有这样一种现象：在过去的5000年里，人类对于地球能源的消耗少之又少，但是到了20世纪以后的近100年来，人类对于能源的消耗速度逐渐加快，甚至是飞快。目前地球上的人口已经有70亿多，未来预计将会达到100亿人口左右，这样一来人类对能源的需求，依然会急剧增加。根据有关数据统计，如果按照现在人类对于能源的消耗，用不了太久，也就是两三百年的时间，地球上的化石能源几乎就会被消灭光，如果真到了那个时候，人类该怎么办？等着让人类文明后退吗？

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当然不是这样，人类也不会傻傻地坐以待毙，那就想办法开发新的能源。要知道目前全世界的大部分电站，特别是中国，依然是靠煤炭发电，一个100万千瓦的电站，一年要消耗大约150万到200万吨煤，为此要排出400万吨二氧化碳。为了要减少全球二氧化碳的排放量，中国在前不久向全世界郑重承诺，我国要减少二氧化碳排放，到2060年中国要达到碳中和。显然这是一个巨大的挑战，因为到现在为止我们还没有一个妥善地解决二氧化碳排放的办法，想要获取能源，依然还需要依靠煤炭。

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其实在上个世纪五十年代发明的核电站，是非常好的创造，核电站一年只需要消耗30吨的铀，就可以实现100万千瓦的发电，用30吨与150万吨相比，明显核电站的消耗更少一些，而且核电站也不会排放二氧化碳。但是核电站也面临两个问题，一是它的资源并不是无限的，根据科学家统计，如果按照现在的消耗计算，大概千年左右的时间，这些铀也会被用完，如果科技进步对铀的消耗加大，这个时间只会更短。第二个就是大家比较关注的问题，核电站会产生长寿命的放射性，这对这一点目前科学家还没有很好地解决办法。

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那再生能源呢？这个不是可以无限使用的能源吗？像现在比较流行的风能、水能、太阳能等等，这些都是可再生能源，但是这些可再生能源还是不能占据主导位置，主要就是因为它们受到的影响比较多，就像风能，有风才可以；太阳能也需要有太阳才可以，遇到阴天、雨天、夜晚，一样行不通；哪怕是水能，也需要有水才有水电，所以它们的能量产出不能很好地适用于各个国家大规模的能源消耗。

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说了这么多，大家或许会明白，人类在能源方面的现状，就是可以开采的资源不多了，环境污染严重，能源的开发跟不上人类对于能源的消耗，所以人类急需一种终极能源，来解决以上的所有问题。所以从上个世纪开始，国际能源署找了2000个能源领域的科学家，问人类的终极能源是什么？最终的答案就是大部分的核聚变能源，配合上小部分的可再生能源。

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支持核聚变反应的燃料是氘，这一资源主要是从海洋中获取，而氘主要是以重水的形式存在，重水就是谁的同位素，它不会产生任何二氧化碳。如果采用核聚变，同样是发出100万千瓦的电，只需要150公斤重水就可以实现，这样的话，150公斤重水与35吨的铀，再与150万吨的煤炭相比较，重水的重量几乎可以忽略不计，消耗非常少。

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我们从小就知道的一个常识，就是地球其实是一个“水球”，将近十分之七的面积都是海洋，要是从海洋中提炼出燃料氘，1升海水可以提炼出0.034克氘，就是1升海水可以释放出300升汽油的能量，而且海水里面有可以为我们人类用100亿年的资源，什么概念？就是它的资源可以为人类提供几乎无尽的能源，又没有污染。所以说核聚变产生的能源是人类的终极能源。

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核聚变的难点

刚才我们就提到，核聚变的实验从上世纪就已经开始，但是到现在为止还没有掌握核聚变发电的技术，很多人就疑惑，从原子弹爆炸到核电站的出现，也就是五六年的时间，很快就实现了，但是氢弹爆炸到现在已经过去60多年的时间了，但还是没有做出来氢弹的核聚变发电，这不是说做聚变的科学家不努力，而是这件事情太难了！造一个太阳出来，这可不是两三句话就可以实现的。

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想要实现核聚变发电，最难的还不是能够实现超高温实验的装置，最主要的两大难点是如何实现上亿度的点火，以及如何进行稳定长时间的约束控制。这一次中国实现1.2亿℃、101秒的等离子运行，打破了韩国保持的1亿℃、20秒的纪录，并且将纪录延长了5倍之多，这一次实验中国使用了全金属主动水冷第一壁、高性能钨偏滤器等关键技术，这在国际上也是首次使用，可见中国在核聚变实验上的研究已经达到世界领先地位。

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此次新纪录的创造，再一次证明核聚变能源的可行性，同时中国以大国风范，对国内外核聚变同行全面开放，支持国内外核聚变同行一起研究，结合各国的技术与人才，共同推进核聚变实验的研究。相信在不久的将来，中国将建成世界上第一个核聚变示范发电站。

好了，本期文章就是这样，不知道各位对中国的“人造太阳”与韩国相比，你觉得哪一个更好？虽然大牛也拿不到核心资料，但是会尽可能地向大家科普，欢迎给牛总评论留言，记得关注牛总，我们下期再见！