人造太阳的原理
人造太阳的原理，万物生长靠太阳。可以说，太阳是地球最大的能量来源，现实中，中国真的有“人造太阳”，而且有两个，一个在安徽合肥，另一个则是位于四川成都。人造太阳的原理。
人造太阳的原理1
人造太阳本质是可控核聚变。
核反映分为两种：核裂变（fission）和核聚变（fusion）。所有的核反应，质子数都是守恒的。
核裂变是指讲一个原子分裂成许多原子，比如铀原子裂解成氪原子和钡原子（n+U→Kr+Ba+3n，n表示中子）这个过程中可以放出能量（只有在铁以后的元素裂变后放出的能量大于裂变所需要的能量，也就是说铁以后的元素进行核裂变才有意义）。目前人类掌握可控核裂变的能力，核电站便是其应用。
核聚变是指将不同的原子结合到一起变成一个原子，比如氢的两个同位素
氘氚结合形成氦原子（D+T=He+n，其中n表示中子，D表示氘，T表示氚）这个过程中同样可以放出能量（只有在铁以前的元素聚变后放出的能量大于聚变所需要的能量，也就是说铁以前的元素进行核聚变才有意义）。核聚变不会产生辐射污染。人类目前不掌握长时间可控核聚变的能力。氢弹是核聚变，确实不可控核聚变，而且氢弹需要原子弹（原理是核裂变放出大量能量）的爆炸进行引爆（这也是为什么虽然核聚变不会产生辐射污染，但是氢弹的引爆还是会产生辐射污染的原因）。太阳也是核聚变。为什么人类掌握了原子弹很快就造出了核电站，研究出了氢弹却迟迟做不出可控核聚变呢？
因为核聚变需要在极高的温度下才能够进行，核聚变的反应基本步骤如下：
把反应所需要的混合气体加热到等离子态，使原子核和电子能够自由移动，大约需要十万摄氏度。
继续加热使原子核加速运动，从而在与其它原子核碰撞时结合成一个更大的原子核，需要上亿摄氏度。
没了。
听上去好像挺简单，但是在哪有能够承受上亿度的材料来做反应堆呢？
打个比方，核反应就像一个稳定的投资，方案A：投资10万，回报100万；方案B：投资1亿，回报1000亿；A方案就相当与核裂变，B方案相当于核聚变；听上去B方案多划算，赚的又多，回报率又高，但是关键是你没有1亿啊。
感谢全世界科研工作者的努力，现在已经有很多可行的思路。
最早的著名方法是"托卡马克"（TOKAMAK）型磁场约束法（也是现在最主流的方法）。它是利用通过强大电流所产生的强大磁场，把等离子体
约束在很小范围内使机器设备不需要直面上亿摄氏度的反应以实现上述三个条件。目前已经可以成功运行，但是运行时间极短远达不到应用的地步。我国大型托卡马克
装置"东方超环"EAST，维持上亿摄氏度运行10秒。这已经是目前世界上最好的成绩，但离应用还有很长的路要走。而且按照现有的技术水平，要建立托卡马克型核聚变装置，需要几千亿美元。
另一种实现核聚变的方法是惯性约束法。惯性约束核聚变是把几毫克的氘和氚的混合气体或固体，装入直径约几毫米的小球内。从外面均匀射入激光束或粒子束，球面因吸收能量而向外蒸发，受它的反作用，球面内层向内挤压（反作用力是一种惯性力
，靠它使气体约束，所以称为惯性约束），就像喷气飞机气体往后喷而推动飞机前飞一样，小球内气体受挤压而压力升高，并伴随着温度的急剧升高。当温度达到所需要的点火温度（大概需要几十亿度）时，小球内气体便发生爆炸，并产生大量热能。这种爆炸过程时间很短，只有几个皮秒（1皮等于1万亿分之一秒）。如每秒钟发生三四次这样的爆炸并且连续不断地进行下去，所释放出的能量就相当于百万千瓦级的`发电站。 原理上虽然就这么简单，但是现有的激光束或粒子束
所能达到的功率，离需要的还差几十倍、甚至几百倍，加上其他种种技术上的问题，使惯性约束核聚变仍是可望而不可及的。
尽管实现受控热核聚变仍有漫长艰难的路程需要我们征服，但其美好前景的巨大诱惑力，正吸引着各国科学家在奋力攀登。
人造太阳的原理2
有一部小说叫《中国太阳》，讲的是农村小伙儿水娃不断奋斗，借助“中国太阳”工程成为深空宇宙开拓者，为人类解决能源问题的故事。
现实中，中国真的有“人造太阳”，而且有两个：一个在安徽合肥西郊“科学岛”上的中国科学院合肥物质科学研究院内，是有着“东方超环”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置(简称EAST);另一个则是位于四川成都中核集团核工业西南物理研究院的中国环流器二号M装置(HL-2M)。
5月28日，“东方超环”再次刷新了世界纪录：在其第98958次放电中，成功实现可重复的1.2亿摄氏度101秒和1.6亿摄氏度20秒等离子体运行，是1亿摄氏度20秒原纪录的5倍。这意味着人类让核聚变成为未来清洁新能源的努力，又一次取得了突破性进展，标志着我国在稳态高参数磁约束聚变研究领域将继续引领着国际前沿。
理想的“终极能源” 一旦掌握了核聚变能，人类将实现“能源自由”
煤、石油、天然气，这些人类赖以生存的不可再生能源终有一天将被耗尽。人类面临着严重的能源危机和环境危机。如何从根本上解决这一问题?寻找新能源。
万物生长靠太阳。可以说，太阳是地球最大的能量来源，它的表面温度约6000摄氏度，内核温度约1500万摄氏度，像一个熊熊燃烧的大火球，每秒钟可散发出相当于1亿亿吨煤炭完全燃烧产生的能量。
太阳为什么能产生这么大的能量?因其内部持续不断的核聚变反应。而支撑这种聚变反应的主要原材料氘，在地球上的储量极其丰富。
据测算，从1升海水中提炼出的氘，经核聚变反应后释放的能量相当于300升汽油燃烧的能量。而海洋中蕴藏着约40万亿吨氘，理论上用于聚变反应释放的能量足够人类使用上百亿年，几乎无穷无尽。
由此，模仿太阳聚变反应原理造一个“太阳”，被科学家们认为是解决人类能源危机的最佳方案。
核聚变的原理是由质量较小的原子——如氢的同位素氘、氚，在极高温条件下使核外电子摆脱原子核的束缚，两个原子核相互碰撞聚合，生成新的质量更重的原子核氦，由于质量亏损和质能转换，释放巨大的能量。
“简单来说，地球上‘最容易’实现的氘氚核聚变反应的最终生成物是氦和携带能量的中子，而氦是非常清洁的。”中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所的鄢容博士告诉记者，这是一种清洁能源，没有碳排放，没有放射性废料，也不会出现燃料棒熔断的灾难，比风能和太阳能稳定，被认为是一种理想的“终极能源”。“一旦掌握了核聚变能，人类将实现‘能源自由’。”
人造太阳的原理3
所谓的“人造太阳”，是对“受控核聚变实验装置”的形象性的称呼。
我们知道，太阳这类恒星之所以能够发出巨大的能量，是因为在恒星中时刻都在发生着氢聚变为氦的核聚变反应。人类制造出的氢弹，就是不受控制的核聚变反应。核聚变反应产生出巨大的能量，而要让核聚变反应产生的能量为人类所用，就必需要让核聚变反应在受到控制的条件下发生，让反应强就强，让反应弱就弱，让反应停止就能停止，就象现在的核电厂一样。只是现在的核电厂用的是核裂变反应产生的能量，而不是聚变。
但由于核聚变反应使用的原料是氢，是气体，发生反应时，压力要非常大，温度高达5000万度以上，没有材料能够承受这么高的温度和压力。所以科学家就设计了一种装置，让高温高压状态下的氢气由高磁场束缚住，不让它乱跑，也不让它与周边的材料接触，以免材料在高温下融化。同时又在高磁场条件下，能够把核聚变产生的能量引导出来，用来发电。
由于这个装置产生的核聚变反应与太阳等恒星上发生的反应类似（虽然也是氢核的聚变反应，但并不完全一样），所以就形象地把这个装置称为“人造太阳”。
地球上的资源总有一天会枯竭，加上生态环境持续恶化。面对人类离不开的能源需求，如何才能够得到充分的保障与满足，以及环境保护。寻找与开发新的清洁能源，将成为一种战略必然。在此大背景下，通过核聚变原理技术，制造人造太阳变现成安全能源，已成为未来清洁能源的一个选项。一旦成功，将会给众多领域带来跨越性进步，比如：航天、电力等。
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