种太阳真的不是梦吗？

2018-02-15 种太阳真的不是梦吗？

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种太阳真的不是梦吗？。核聚变|氢原子|仿星器|种太阳|氢弹|托卡马克---

你听过儿歌《种太阳》吗？歌中唱道：“我有一个美丽的愿望，长大以后能播种太阳。”你也许会觉得种太阳只是一个梦想，但是科学队长却要告诉你，科学家们正走在实现这个梦想的路上，在不远的将来就可能实现它呢。那么，为什么要种太阳？怎样才可以种出太阳呢？今天科学队长就来谈谈人造太阳的故事。

核聚变|氢原子|仿星器|种太阳|氢弹|托卡马克---傻大方小编总结的关键词

图片来源：Pixabay，Public Domain

石油开采

地球上的传统能源，比如煤、石油，总有消耗完的一天，它们燃烧造成的污染还会影响到地球的生态环境，因此人们一直想要要寻找更强大、更清洁的新能源。

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图片来源：Wykis – Wikipedia Commons，Public Domain

核聚变示意图

核聚变是新能源中最强大、最清洁的。它是将几个原子核聚在一起、发生融合，变成一个更重的原子核的过程，这个过程中会伴随着巨大的能量释放。

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图片来源：Pixabay，Public Domain

星空

我们夜里看到的满天眨眼睛的星星，他们都是恒星，正是他们内部时刻发生的核聚变，让他们发出光芒。

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太阳

离我们最近的一颗恒星：太阳，就是一个天然的核聚变装置。

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图片来源：NASA，Wikipedia Commons，Public Domain

太阳

太阳主要是由氢元素构成的。在太阳的内部，温度和压力都非常巨大，氢原子外周的电子都被剥除了，只剩下氢原子核。氢原子核都带正电，会互相排斥，不靠近对方。但在极高的温度和压力下，每四个氢原子核经过一连串碰撞，最终会聚合为一个氦原子核。氢原子核聚变可以释放巨大的能量，所以太阳会发光发热。

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图片来源：United Kingdom Government – Wikipedia Commons

氢弹爆炸的蘑菇云

人类现在确实一定程度上掌握了核聚变反应，但是还不能随心所欲地控制核聚变，只能用它来制造爆炸，这就是氢弹。氢弹是我们人类发明的可怕武器，足以毁灭我们人类自己。

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托卡马克的磁线圈

大约50年前，当时苏联的科学家发明制造了一个装置，这个装置可以产生足够强的磁场，将高温的等离子体约束起来。它的学名叫作“环形真空磁线圈”，根据它的缩写，人们习惯性的称它为“托卡马克”。

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托卡马克的纪念邮票

托卡马克的外形就像一个游泳圈，外面绕着通电的导线，可以产生强大的磁场，将里面炽热的等离子体约束住。

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图片来源：Dan Brunner – Wikipedia Commons，CC0

托卡马克外观

利用托卡马克，可以将气体加热到一千万度，形成了等离子体并约束在里面，这是可控核聚变的第一个重大突破。

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图片来源：Max-Planck Institut für Plasmaphysik – Wikip

仿星器的磁线圈

另外一种被称为“仿星器”的装置，也很有希望实现人工可控核聚变。仿星器的原理和托卡马克类似，也是通过电磁约束，外形也和托卡马克很像，不过却是扭曲的，就像一个扭曲的游泳圈。托卡马克需要让内部的等离子体运动产生电流才能控制，而仿星器更高明，它可以通过磁场直接约束住高温的等离子体。

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