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托卡马克装置产生引力 中国人造太阳正式诞生,不过这个“太阳”到底有什么用?

2020-07-21知识9

托卡马克为什么要用超导技术? 托卡马克的核心原理是用等离子体隔热层阻隔核聚变反应的超高超高的温度!而这等离子体的持续产生需要持续超强大的电流!如果不用超导技术,那这么大的电流就在导体内会产生超高热,影响等离子体隔热层的持续产生。目前,中国 托卡马克持续工作时间为102秒!是5000万度超高温下全球第一!这已经是很难的了!超导托卡马克装置只能运行几百秒吗?为什么? 燃料只能维持这么久,火柴点燃只能然10几秒是一个道理。可以借鉴喷气发动机结构原理试试,前端将反应粒子不断注入相当于压气机,托卡马克装置相当于喷气发动机的火焰筒,聚变后的超高温等离子体要不喷入发电装置直接输出电能要不喷入蒸汽发生器推动发动机发电。4万亿摄氏度是什么概念? 当我看到4万亿摄氏度这个名词的时候,立刻就让我联想到了''人造小太阳'',即核裂变装置――托卡马克。托卡马克将成为人类最终的最清洁能源,核裂变产出的能量会让人类取之不尽用之不竭,但是目前唯一不能让其造福人类的问题就是,还没能研发出能耐4万亿摄氏度高温的材料将它束缚其中。在托卡马克装置的研究上,我国处于世界领先地位,是德国人帮助我们制造出了全世界最大且最耐高温的磁铁,我们利用磁悬浮技术让托卡马克装置内部,与核裂变温度保持一个隔离的空间,这样温度就能避免直接挨到托卡马克的内壁。在将温度升到一万亿摄氏度时,因为温度实在太高,托卡马克装置的承受极限达到了1分钟。虽然实验依然失败了,但是让我们人类还是看到了其可行性的曙光。然而那还遥不可及的4万亿高温,和一劳永逸的千年不动的耐温稳定性,要求我们的科研人员今后要走的路还很长很长。那么我们来看看4万亿摄氏度是个什么概念。太阳的表现温度是6000摄氏度左右,核心温度也才15000摄氏度左右,因为太阳的引力可以让温度无法逃离产生核裂变,而我们的托卡马克装置没有中心引力,为了避免核裂变时温度四散逃逸,才必须要有能耐4万亿摄氏度高温逃逸的材料把它束缚起来,而这个温度直接高达。中国人造太阳正式诞生,不过这个“太阳”到底有什么用? 中国的人造太阳(EAST)装置,就是模仿太阳发光发热的原理,实现人工可控核聚变,释放能量,如果能够成功,那就是可以供给人类生活生产需要的终极能源。太阳发光发热供给了整个太阳系的能量,它靠的就是宇宙精心设计的太阳核心处的核聚变反应堆,在太阳的核心,温度和压力都及其之高,太阳通过巨大质量把高温等离子体约束在一起,时时刻刻以一定的速率进行着聚变反应,根据目前太阳聚变的速率,它还能继续燃烧50亿年。我国正在建造的人造太阳装置,是人造太阳环流器二号。这是一种大型的托卡马克装置,通过磁约束等离子体,来实现人工可控核聚变反应,其中的等离子体温度可以达到1.5亿度,这样的高温可以提高可控核聚变的时间,为高温等离子体研究和人工核聚变装置的实用化发展奠定基础。可控核聚变一旦实现实用化和商业化应用,那么困扰人类的能源问题不再存在,人类也可以从容的去探索星级大海,当目前来看,还需要几十年的历程,而且是图1中的那种大型装置,当然,我们都希望实现钢铁侠那样的小型动力装置,那么人人都可以化身超级英雄了。

#核聚变#能源#原子能

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