中国“人造太阳”首次实现1亿度运行,你认为这意味着什么?
的有关信息介绍如下:这个1亿几千万度不知是何方法测得,反正是又测得了一个新数据,并无象征核聚变中子放射的数量报告,不可能有投入产出能量比例的数据,也更不可能有可持续核聚变现象,温度提高,理论上只是进一步接近可控核聚变,而且讫今为止没有温度与临界核聚变的数学模型, 甚至理论上的模型也没见到,所以其对聚变成功依然是渺茫的。
如何核聚变
核聚变法生的条件比较苛刻,因为质子带正电,两颗质子要靠近是很难的,它们有很强的电荷斥力。科学家采用的办法是让质子高速对撞,当速度足够快,完全也可能斥力不足以减速到0,结果就碰到一起了。
两种办法:
1,大型对撞机
这个是科学家做实验用的。两束质子被加速到近光速,然后对撞。这种对撞能有可以观察的数据。可以在预定地点对撞,可以在这个点观察发生了什么。
大型对撞机成本很高,需要用一个城市的电力,但获得的只是几枚质子聚变的能量,所以适合科研,不适合发电。
2,高温高压
在高温下,气体分子分子高速运动,方向是乱的,但数量是巨大的。在这样的乱局里,一定会有大量的交通事故。那么只要温度足够高,就会有足够高速的分子对撞,然后就发生一小批聚变反应。
实际上太阳中心发生的核聚变就是这种呢情况。那么它的温度是多少呢?大概是1500万度。但是在地球上用1500万度是不能发生核聚变的,因为压力不行。太阳核心的密度是水的150倍,比钢铁的密度还大1倍。
托卡马克装置原理
1,温度和原理
我们地球上的材料,1500万度的高温是无法适用的。实际上地球上能找到的固体材料没有能挺得住3000度温度的。而且那个150倍水的高压,也没有什么材料能承受住。
现在可控人工核聚变的装置是托卡马克模式,用大型线圈创造一个强磁场,将高温气体约束在磁场里。
一个运动的带电粒子,在强磁场里偏转,除非它顺着磁力线走。如果再将磁力线闭合正圆环,则带电粒子就只能在这圆环中旋转。这样,高温气体就悬浮在空中,不与固体材料接触。
为了约束住气体,气体必须很稀薄,要比我们地球大气稀薄的多,大概只有1%个大气压。这么稀薄的气体要发生核聚变,就必须继续提高温度。经过科学计算,需要将温度提高到2亿度才能有一定概率发生核聚变。而且为了能降低难度,没有用普通的氢元素,而是用相对容易发生聚变的氘、氚,当然它们释放的核能也少了很多很多。这样,温度就降低到1亿度。
所以,托卡马克装置的温度要超过太阳中心温度6~10倍。
2,强磁场和低温
那么用什么来产生足够的强磁场呢?当然是大电流。而要有大电流,就必须考虑电阻的影响,所以最好的方式是用超导线圈。但是超导都是低温材料,现在我们找到的材料超导温度大概是液氮温度,而如果用常规的金属材料做超导线圈则需是液氦温度,接近绝对0度。
这就是现在托卡马克装置的矛盾,上亿度高温,和绝对0度低温同时存在,而且如果维持不住上亿度高温,核聚变就停了;如果维持不住绝对低温,磁场就约束不住高温气体了。此外,还有很多其他系统部件的问题,也是状态能否维持。比如
上亿度算什么
我觉得,这只是一个指标,是托卡马克装置运转的各种指标中的一个,是温度指标的一个里程碑,表示基本达标。其实,前段时间我们还有一个指标达标,就是连续运行能否持续,我们持续了101s,基本算连续运行了。其实商业上要连续运行,比如发电厂,应该是全年每周7天24小时连轴转吧?
所以,我把这个上亿度也看做一个前进道路上的里程碑,它说明我们在前进,又过了一个里程碑,但是终点还远呢。可控人工核聚变要能实现,最后能商用,估计还有20年以上的时间。
在托卡马克研究中,中国是主要领跑者。研究的国家还很多,美国、欧洲、中国、日本、俄罗斯、印度都在做,其中前三家是主要领跑的,后三家则是跟随者。
您好!
意味着我们已经解决了可控核聚变的一道难题,即是超强的高温上已经做到。
那么接下来科研方向我觉得主要放在如何保持长久的控制上,也就是材料的问题,这才是大难题。
只有长久可控的核聚变才能给人类带来源源不断的高效清洁能源,更可以带领人类走向星辰大海,探索星空世界,为人类获得更多资源!
并不意味什么,埋头苦干吧,我们别的地方差的还太远,把这一点的优势继续发扬光大,让别人几十年都赶不上才牛掰。
我们人类目前的科技可以人造太阳百秒。只能证明现在的太阳肯定是外星人造的。
这这意义可大了。可以发电,可以照明,可以将黑夜变为白天。可控的小太阳,可以变为汽车、高铁、飞机、军舰的动能,可以将严冬变为春天等等。这也是人类为自己制造的无污染的新能源。