人造太陽的原理是什么
所謂人造太陽,實際上是指模仿太陽的核聚變方式,在地球上建造核聚變反應裝置,也就是可控核聚變設備。那么你知道人造太陽的原理是什么嗎?下面小編就來解答一下大家的疑問。

人造太陽的原理是什么
中國的人造太陽(EAST)裝置,就是模仿太陽發光發熱的原理,實現人工可控核聚變,釋放能量,如果能夠成功,那就是可以供給人類生活生產需要的終極能源。
太陽發光發熱供給了整個太陽系的能量,它靠的就是宇宙精心設計的太陽核心處的核聚變反應堆,在太陽的核心,溫度和壓力都及其之高,太陽通過巨大質量把高溫等離子體約束在一起,時時刻刻以一定的速率進行著聚變反應,根據目前太陽聚變的速率,它還能繼續燃燒50億年。
我國正在建造的人造太陽裝置,是人造太陽環流器二號。這是一種大型的托卡馬克裝置,通過磁約束等離子體,來實現人工可控核聚變反應,其中的等離子體溫度可以達到1.5億度,這樣的高溫可以提高可控核聚變的時間,為高溫等離子體研究和人工核聚變裝置的實用化發展奠定基礎。
可控核聚變一旦實現實用化和商業化應用,那么困擾人類的能源問題不再存在,人類也可以從容的去探索星級大海,當目前來看,還需要幾十年的歷程,而且是圖1中的那種大型裝置,當然,我們都希望實現鋼鐵俠那樣的小型動力裝置,那么人人都可以化身超級英雄了。
人造太陽是指什么
所謂的“人造太陽”,其實就是一種模擬太陽原理的裝置,太陽之所以能夠持續性地發光發熱,靠的是其內部在不斷進行核聚變,眾所周知,核聚變可以釋放出巨大的能量,人類研制的氫彈,也是利用核聚變原理制成的,相較于原子彈,氫彈的威力直接增加了數百倍甚至上千倍,如果人類能夠掌握核聚變技術,那么未來的能源問題,從此再也不用發愁了,而這種模擬太陽原理的裝置,就叫做全超導托卡馬克核聚變實驗裝置,簡稱EAST裝置,世界上只有少數國家掌握這種技術。
人造太陽有什么用
和太陽一樣,都是核聚變。聚變就是原子滿足一定條件,比如高溫高壓,碰撞融合生成更重的原子同時釋放出很多能量。
常見的是氫聚變成氦。氫的同位素有氕氘氚三種,氕原子核只有一個質子,氘氚原子核分別是一個、兩個中子帶個質子。太陽聚變是氕,也就是普通的氫。太陽的質量是33萬個地球的質量,太陽內部的高溫高壓可以讓普通的氫,也就是氕發生聚變。聚變釋放出來極大的能量,讓這么大質量的太陽保持這個形狀不坍縮。
而我們目前只能讓氫的同位素氘氚聚變,因為這倆聚變需要的條件比單純的普通氫聚變要求少一些。畢竟我們沒辦法營造太陽上的高溫高壓環境。
所以人工核聚變,就是要營造高溫高壓的環境,讓電子脫離原子核的束縛,引發原子核聚合。難點也集中在怎樣創造并且保持這個高溫高壓環境以及怎樣約束這個環境。高溫環境用類似變壓器的原理獲得,約束有兩種,慣性約束核聚變和磁約束核聚變。我國的全超導托卡馬克核聚變實驗裝置,就是超導體線圈的磁約束核聚變。
因為要發電嘛,總不能炸開吧,所以我們可以看到新聞里中科院合肥物質科學研究院的EAST近期實現1億攝氏度等離子體運行,這其實還是在實驗營造聚變的環境。可控核聚變還有很長的路需要走。
不可控的核聚變早就有了,氫彈就是。用普通核裂變釋放的能量去擠壓氫同位素,然后轟的一下聚變開始就是氫彈了。
