這幾天，我國在合肥的“人造太陽”裝置EAST又傳來重大消息，設備首次實現(xiàn)了等離子體中心的一億度運行。而就在去年，EAST實現(xiàn)了電子溫度超過5000萬度、持續(xù)時間達101.2秒的超高溫長脈沖等離子體放電。

　　中國“人造太陽”實現(xiàn)1億度運行！為何能到達如此大的能量

　　中國在可控核聚變的道路上不斷傳出利大消息。但是可控核聚變還僅僅是美好的預期。從世界首顆原子彈爆炸到核裂變電站不到10年就完成了。可為什么從氫彈到可控核聚變過去了大半個世紀還遙遙無期?

　　可控核聚變也被一些人譽為

　　“上帝模式”，

　　這是人類已知唯一能一次性徹底解決能量危機的方式，也是人類星際旅行的理想動力。

　　早在1905年，愛因斯坦的狹義相對論中就提出來了質(zhì)能方程，也是婦孺皆知的

　　E=MC²

　　，從這個公式中我們可以得知：

　　即便質(zhì)量很小的物體也可以釋放巨大的能量

　　。

　　可具體該怎么操作才能釋放這些能量呢?

　　量子力學的發(fā)展告訴我們，質(zhì)能方程的可行性操作就在微觀世界，原子核裂變和聚變可以釋放巨大的能量，這正是質(zhì)能方程的應用。

　　核裂變的材料須是易裂變重元素，整個元素周期表中也就剩下鈾，釷，钚了。但這些元素在地球上含量極少，而且釋放的核能相較于核聚變更少，且會造成放射性污染源。所以核裂變并不是人類未來的理想能源。

　　但核聚變就完全不同，基本全是優(yōu)點，唯一的缺點就是難控制。首先核聚變的材料元素是輕核子，比如氫的同位素氘(D)和氚(T)，這些元素完全可以靠電離水制備。以目前看來，電離出一克的重水需要7塊人民幣。與此同時，1克重水用來聚變產(chǎn)生的能量相當于800萬度電。按0.5元/度的單價計算，這些電量估值400萬人民幣，這完全是暴利。

　　現(xiàn)在說正事兒

　　核聚變無非就是把兩個輕原子核融合在一起形成新的原子核，并釋放中子和大量能量的過程。

　　原子包含帶正電的原子核和帶負電的核外電子。兩個輕核原子進行核聚變前，一般要把核外電子剝離掉，就剩下兩個帶正電的原子核了。我們都知道電荷是同性相斥，這是庫侖力導致的。兩個無緣無故的帶正電原子核即便靠近也會因為庫侖力被推開，要想核聚變就得使這兩個原子核不僅靠近，還得糅合在一起，使其質(zhì)子和中子們形成新的強相互作用而合成新原子。

　　怎么讓原子核們能聚合在一起呢?

　　答案就是高溫，我們知道溫度的本質(zhì)是：微觀粒子運動的劇烈程度。微觀粒子運動地越劇烈其溫度越高。引爆氫彈需要極高的溫度，所以氫彈里面都有一枚小型原子彈作為點火裝置。但氫彈釋放的能量并不可控。

　　人類要想利用核聚變就必須控制聚變過程。人為控制核聚變第一個要求就是達到“點燃”核聚變的溫度。

　　比如我可以把輕核原子們放在一個球形靶丸中，用強激光從不同的方向照射靶丸，照射產(chǎn)生的高溫導致原子的運動變得異常劇烈，核外電子開始脫離原子，形成了原子核與電子交織的等離子體，劇烈的運動也給原子核們提供了足夠的動力來相互撞擊以突破它們之間的電荷排斥力(庫侖力)以融合在一起。

　　這種就是實現(xiàn)可控核聚變的兩大方式之一，我們叫慣性約束核聚變，比如我國的神光三號激光點火裝置。但是慣性約束很難控制等離子體對設備造成的高溫破壞�？煽睾司圩凕c火溫度起碼得數(shù)千萬度，沒有什么材料能抗得住這樣的高溫。所以科學家更青睞可較好地束縛等離子體的磁約束裝置。

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