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【人造太阳:能源革命的曙光】在人类探索清洁能源的漫长征程中,“人造太阳”这一概念逐渐从科幻走向现实,成为全球科学界瞩目的焦点。它究竟是什么?又将如何改变我们的世界?这一切都要从核聚变的神秘力量说起。
所谓人造太阳,其本质是可控核聚变反应堆。它模拟太阳内部能量产生的机制,通过让氢原子核在极端条件下聚合成氦原子,释放出近乎无穷的能量。与当前核电站采用的核裂变技术不同,核聚变不产生长寿命放射性废物,且燃料来源几乎取之不尽——从海水中提取的氘和氚足以满足人类数百万年的能源需求。正因如此,这项技术被视为解决能源危机、实现可持续发展的终极方案之一。
然而,通往核聚变商业化的道路布满荆棘。最大的挑战在于如何实现可控反应并有效收集能量。早在上世纪50年代,苏联科学家提出了磁约束的概念,并设计出名为“托卡马克”的环形装置(又称环流器),通过超强磁场将上亿摄氏度的等离子体约束在真空环境中。但现有的大多数托卡马克装置仍处于脉冲运行模式,等离子体约束时间普遍较短——即便领先的国家也只能维持一分钟以上。每次实验都需要消耗巨大能量,且设备建造与运维成本高昂,这使得核聚变研究成为只有少数强国才能承担的重大科技工程。
我国虽然起步较晚,但发展速度令世界惊叹。2006年11月21日,中国正式启动人造太阳研发计划。当时我们的实验堆规模远小于国际同类装置,研发时间也落后于欧美数十年。但通过聚焦托卡马克关键技术攻关,我们在超导材料、大功率电源系统、远程操控等领域实现系列突破。东方超环(EAST)装置多次创造等离子体约束时间的世界纪录,2021年实现了可重复的1.2亿摄氏度101秒运行成果。这些突破使中国从追....全文更精彩