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作者：张虎岗 浪漫物理人，著有《发现不一样的物理》《挑战压轴题-中考物理-轻松入门篇》《初中物理是这样学好的》等畅销初中物理图书。 最近几天，你没有被“人造太阳”刷屏 各大媒体纷纷报道： 中国的“人造太阳”技术重大突破！ 但是当你看到下面这个装置时是不是瞬间就懵了 说好的“太阳”呢？ 怎么没有光？ 不发光也能叫太阳？ 是的，这的的确确就是“人造太阳” 人们把它叫做“人造太阳”只是比喻 其实它是一个可以控制核聚变的科技装置，正式名称叫“超导托卡马克实验装置(EAST)”，还有一个超酷的名字“东方超环”，它是世界上第一个非圆截面全超导托卡马克，也是中国第四代核聚变实验装置。 然而，它和太阳有什么呢？ 难道是因为它叫“东方超环”，太阳是从东方升起的吗？ 别急，听到慢慢道来。 太阳巨大的能量来自核聚变反应。太阳中心的温度高达2000万摄氏度，在高温高压条件下，氢原子核聚变成氦原子核，并释放出大量能量。 ----太阳就是一个时刻发生着核聚变的“洪炉”。 “人造太阳”就是模仿太阳的环境，从核聚变中获得大量能量，这些能量可以进一步被转化为电能。 就像现在的核电站。 现在明白了吧，快划重点呀！ 且慢，核电站? 不是已经早就有了核电站吗？为什么还要搞“人造太阳”呢？ 原来，我们现在的核电站利用的是核裂变，即通过重原子核分裂成轻原子核来获取能量。 今天全世界已经建成了几百个核电站，核电发电量接近全球发电量的五分之一，为缓解能源危机做出重要贡献。 但是，核裂变有一个致命的弱点：铀核发生裂变时，在释放能量的同时，也会产生射线。如果这些射线泄漏出去，会对人和其他生物造成伤害；它产生的核废料还具有放射性，要深埋在人烟稀少的地方。 所以，核电站要建在远离人群的地方。 核聚变就不同了。 核聚变获得的能量比裂变要多得多，更重要是聚变没有废物，也不会产生放射性污染，也不担心出现核泄露什么的，还有一点就是它的“燃料”资源丰富，取之不尽，用之不竭。 所以，如果将来有一天在你家旁边出现核电站，你可不会害怕哟！ 选自《发现不一样的物理》 既然核聚变这么好，为什么还现在不广泛应用呢？ 这个嘛！一言难尽。 简而言之，要实现聚变需要一个超级高超级高的温度。 我国“人造太阳”项目获得重大突破，去年创造了“101.2秒高约束模等离子体运行”的稳定时间世界纪录，现在又使等离子体中心电子温度首次达到1亿度，堪称核聚变实验的又一个里程碑。 但是，这还是万里长征刚刚开始，要实现聚变商业化发电，温度和时间上还需要向上亿度、数千秒的目标迈进，而且需要有可控性，很多技术难题需要攻克。 同学们，努力吧！还等什么，说不定明天你就攻克这些难题的人。 为什么超导核聚变装置HT-7被称为是人造太阳？请你谈一下当这个实验成功后，投入使用，用于核电站发电，对人类社会有什么影响？ 答案：因为它们都是利用核聚变产生能量的；可节约能源，解决人类的能源危机、能减小环境污染等。 · 精 · 彩 · 物 · 语 · 投稿征集 亲爱的朋友，如果您在物理教学中的随笔、感悟、听课学习收获，或者对某一知识点的深入思考，或者写出了一个小科普、小故事，或者在生活中有了物理小发现，小实验，凡是和物理及物理教学相关的，都可以给堪寻投稿秀出你的才华。七日内所得赞赏全部归作者所有。 |
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