人造太阳有什么用?怎么样可以达到1亿摄氏度的高温?

生活常识 2023-05-08 18:27生活常识www.pifubingw.cn

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人类为什么要造一个“人造太阳”?什么时候才能用?

日出而作,日落而息在几百年前是全世界人民都遵从的一个生活习惯,阳光照耀在大地之上,就说明天该亮了,但对于我们来说,阳光并不是一个闹钟,它是生命的源泉,为我们提供的不仅仅是光明,更多的是一种能量,太阳已经悬挂在天空上几十亿年,那么人类为什么要造一个人造太阳?什么时候才能用?这是一种居安思危的想法,怕有一天太阳遭遇不测,而使用它的时候也是生死存亡的时候。 回头想人类几百万年的历史,相对于生物近百年的生命来说好长,但对于地球或者太阳来说,不过是九牛一毛罢了,他们存在的时间长达几十亿年,但这并不能说明它们是可以一直存在下去的,宇宙中的任何生命都有寿命的界限,太阳也不例外,所以在科技发达的今天,那些科学家就造出了一个人造太阳,这个太阳绝对不可能和天上那个相比,甚至连皮毛都比不上,但却可以换来杯水车薪,而且宇宙并不是想象中那么稳定的,就像几千万年前随便一颗陨石来到地球,就导致一场生物大灭绝,所以对于有现代文明的人类来说有一种居安思危的想法。 ,对于我们来说这个人造太阳一直不用是最好的,第一,它并不能照顾所有人,最多只能涵盖几个城市,因为想要升起一颗人造太阳,是需要庞大的能量支持的,也可以说这个人造太阳是没有任何用处的,对于地球上几十亿人类来说,自然的阳光才能供养。 近些年来,世界各国都将目标转向宇宙,因为随着科技的发展,人类文明的停放地不能只有地球一个,在未来发生什么事情都有可能,就是未来需要更多的资源,其他星球就是源源不断的资源。

中科院的人造太阳到什么时候才有效果?

几乎完美的能源 人造太阳难度超乎想象 进入3月,全球数千名从事核聚变研究的物理学家都在等待一份来自安徽合肥的实验报告。他们希望中国同行带来好消息,从而增强他们在不久的将来投入ITER(国际热核实验反应堆)建设的信心。 这个实验,是对一个类似ITER核心装置的大型设备进行联合调试,以确定其是否能正常运转。在实验所在地中国科学院等离子体物理研究所,它被称为“先进超导托卡马克实验装置(英文缩写为EAST)”。 50年来,在地球上模拟太阳内部的核聚变反应,并把产生的惊人能量稳定地输送到电站,一直是人类未能实现的梦想。但一些物理学家相信,这一天肯定会来临。他们希望通过ITER计划向持怀疑态度的政治家和科学家证明,核聚变是一种可行的能源来源。 正因为如此,EAST实验似乎“根本承担不起失败”,这让聚集在合肥的100名核聚变专家和工程技术人员深感压力。 几乎完美的能源 核聚变是能源危机的终结者吗?一些物理学家对此坚信不疑。 3月2日,一位负责给EAST降温的工程师就认为,聚变能是今后能够大规模甚至一劳永逸地解决人类能源问题的惟一途径。 “站在悬崖的边缘,我们只能再造一个‘太阳’,别无选择。”他说。 100年前,爱因斯坦预见了在原子核中蕴藏着巨大的能量。依据他提出的质能方程E=mc2,核聚变的原理看上去极其简单两个轻核在一定条件下聚合成一个较重核,但反应后质量有一定亏损,将释放出巨大的能量。 1939年,美国物理学家贝特证实,一个氘原子核和一个氚原子核碰撞,结合成一个氦原子核,并释放出一个中子和17.6兆电子伏特的能量。这个发现揭示了太阳“燃烧”的奥秘。 实际上,太阳上的聚变反应已经持续了50亿年。在宇宙中的其他恒星上,也几乎都在燃烧着氢的同位素———氘和氚。 而氘在自然界中几乎“取之不尽”。科学家初步估计,地球上的海水中蕴藏了大约40万亿吨氘。从1升海水里提取的氘,在完全的聚变反应中所释放的能量,相当于燃烧300升汽油。如果把自然界中的氘用于聚变反应,释放的能量足够人类使用100亿年。 在实验室中,聚变反应的优点被不断发现——它产生的能量是核裂变的7倍,反应产物是无放射性污染的氦。更完美的是,未来的聚变电站会始终处于次临界安全运行状态,一旦出现意外,反应会自动停止,不会发生像三哩岛和切尔诺贝利那样的核泄漏事故。 1952年美国试爆了第一颗氢弹,促使科学家考虑如何控制核聚变反应在瞬间爆发的毁灭性能量,“人造太阳”之梦由此而始。 此后,石油、煤炭等化石能源日益枯竭,能源危机和温室效应步步逼近,获取新型能源已经变得十分迫切。虽然风能、水能、太阳能等可再生能源不断地被开发利用,但很难想象,它们能够完全替代传统能源。 超乎想象的难度 接下来的50年里,再造“太阳”的难度超出了所有科学家的预计。 马里兰大学的物理学家William Dorland在接受《自然》杂志采访时感叹,核聚变之所以进展缓慢,是因为“我们对等离子体的不稳定性和紊乱性知之甚少”。 由于存在巨大的引力场,在太阳核心1500万摄氏度、表面6000摄氏度的条件下均可轻松进行聚变反应。如果不需要控制能量输出,在地面制造核聚变也不是棘手的难题氢弹就是把原子弹当“火柴”,来“点燃煤球”。 但要实现可控,过程则极为艰难。 科学家要把反应燃料加热到10万摄氏度,成为等离子体,即电子获得一定的能量摆脱原子核的束缚,原子核能够完全裸露出来,为碰撞做准备。然后他们要把这些等离子体继续加热到上亿度,使原子核拥有足够的动能克服库仑斥力,聚合在一起。 为了避免在瞬间产生巨大的能量,等离子体的密度必须维持在合适的水平。 做到了这一步,还没有真正实现可控。这些上亿度的等离子体,还必须在足够长的时间里“老实地呆在容器里”,使聚变反应稳定持续地进行,“不能以每秒超过1000公里的速度乱跑,也不能碰到容器的内壁”。 一个难题是,用什么来装1亿度高温的等离子体? 前苏联科学家塔姆和萨哈罗夫提出磁约束的概念,期望用“无形的河床来约束河水”———环行磁场。在磁场中,带正电的原子核会沿着磁力线做螺旋式运动。,高功率的激光束也被用来充当“魔瓶”。 尽管科学家突破了一个又一个障碍,但距离“太阳”的光芒依然遥远。 中国科学院等离子体物理研究所研究员邱励俭说,要让“魔瓶”亮起来,必须解决超大电流、超强磁场、超高温、超低温等极限环境,牵涉真空、磁场、控制、等离子体、原子核等诸多领域的科学和技术难题。 而这“需要全世界最好的科学家和工程师一起合作,需要数国财力的共同支持”。 乐观的估计 于是,ITER计划应运而生。 1985年11月,美国和前苏联倡议在国际原子能机构框架下,由美国、前苏联、日本和欧洲共同体四方参与,建设国际热核实验反应堆。第一个设计方案是于2010年建成一个实验堆,实现1500兆瓦功率输出,造价约需100亿美元。 这个雄心勃勃的国际大科学工程,自出生之日便命途多舛。 由于当时的石油价格仅10多美元一桶,能源危机并未显现,加上前苏联的解体和美国的退出,这个方案以及随后“缩小版”的新方案一度搁浅。 ITER的推迟,为中国、韩国和印度等国家提供了一个“呼吸的空间”。我国在2002年表示有兴趣参加ITER计划,并在2003年成为ITER谈判过程中的正式成员。 中国ITER专家委员会的一位委员说,因为对能源的迫切需求,中国才不惜血本加入ITER。根据合同,中国要承担整个项目100亿美元中10%,投入可谓史无前例。 随后,美国宣布重返ITER,韩国和印度也先后加入。2005年6月28日,在一片争吵声中,ITER的建设地点最终落在法国南部的卡达拉舍。 政治角逐结束,科学家们走向前台,他们期望这个地球上最昂贵的科学设备能带来新能源的曙光。“毕竟,我们有了场地,可以做实验了。”哥伦比亚大学物理学家Gerald Navratil说。 ,ITER只是一个实验堆,离发电依然十分遥远。如果获得成功,它的下一步是建造商业示范堆,目的是验证商业可行性;还要建造商业运行堆,以验证经济可行性。 “完成这些过程可能还需要50年。”中国科学院等离子体物理研究所所长李建刚强调。他乐观地估计,“人造太阳”的出现,不会超过100年。 东方的曙光 在2005年7月21日出版的《自然》杂志上,来自英国原子能研究部门的物理学家David Ward打了一个赌。“我愿意和你赌100美元,别的核聚变装置会比ITER更先开始工作。”他说,“在欧洲,我们对聚变反应的前景很乐观。” 位于中国合肥的EAST就有可能是这样一个装置。 3月7日,EAST进入降温实验的第18天,邱励俭在工程日志上记下了一个数字。他说,在这个数字的低温下,EAST的超导线圈进入超导态,此次实验最重要的一个目标已经达到。 他们计划在今年7月份前后进行放电实验。 1954年,前苏联设计成功托卡马克(意为环行真空磁线圈)装置。此后,全世界建造了上百个托卡马克装置。其中,欧洲联合环(JET)在1991年11月将氘氚混合燃料加热到了3亿摄氏度,获得1分钟的等离子体放电。 在强电流作用下,常规托卡马克的磁线圈同样会发热。为了解决这个难题,科学家将超导技术成功应用于磁线圈,建成超导托卡马克。 邱励俭介绍,目前世界上的超导托卡马克,只有法国的Tore-Supra和中国的HT-7能正常运行。 HT-7是前苏联赠送给中国的一套实验装置,经过中国科学家的改进,它在2005年12月14日获得了1000万摄氏度、持续306秒的等离子体放电。这个结果,离法国的Tore-Supra只有一步之遥。 几年前,中科院等粒子体物理研究的专家们开始设计更先进的EAST,这是一个高5米、内直径7.62米、重达400多吨的庞然大物。作为世界上第一个全超导托卡马克,它与ITER的核心装置非常接近。专家们为此花费了6年时间,前后投入经费达3亿元人民币。 “一旦它运行成功,能够为未来降低ITER的风险提供十分宝贵的经验。”李建刚说。

人造太阳有没用?什么时候才能用?

地球上的人类都习惯了有太阳的陪伴。近年来在人类社会中出现的人造太阳这一个新概念。人造太阳有没有用呢?它什么时候才能用?人造太阳肯定是有用的,如果没有用,人们就根本不会把它造出来。到前为止,我们暂时无法得知人造太阳什么时候才能够用。 一、太阳简述我们在地球上几乎每天都会看到太阳会在早晨的时候升起,在傍晚的时候落下。似乎太阳每时每刻都陪伴着地球上的所有生物。不仅仅照耀着地球上的所有生物,而且还给予地球上所有生物温暖与能量。人类的生活因为有了太阳而变得多姿多彩,所以太阳对人类来说是很重要的。目前有些科学家开始探索太阳的寿命。相关的科学研究我们可以知道太阳的寿命是非常长的,达到了几十亿年。单单看几十亿这个数字,仿佛在告诉人类,太阳永远不会变老。有一些居安思危的人则会想,就算是它的寿命有几十亿年,那也并不代表它不会老去。与于是在人类社会中就产生了一部分人开始研究人造太阳。 二、人造太阳简述人造太阳也是近几年才提出的一个新概念,其实人们对这一个概念的实际根本不是很了解。简单来说,人造太阳就是一个可以暂时替代太阳,给予世界万物能量的一个东西。在实际上,人造太阳的功能实现的范围是很小的,它仅仅可以照耀几个城市的食物和人类而已。所以人造太阳并不能这从根本上解决太阳衰老而导致的一系列严重的问题,它仅仅是暂时的缓解一下而已。 三、结论人造太阳肯定有一定的用处,它的用处并不大。当我们要用到人造太阳的时候,也就是太阳衰老的时候。

韩国人造太阳打破纪录,为什么多国科学家都致力于创造人造太阳?

我们都知道太阳对于我们来说是有十分重要的作用的,而且我们也十分重视太阳的作用,因为太阳是能够让我们有美好的光明的,而且也能够让我们不能够一起去去向与黑暗,因为太阳能够给我们光,并且也能够带领我们走向光明。太阳是有很大的作用的,太阳资源也是十分的有限的,我们也能够让我们能够去使用好太阳,并且能够让我们更好的去让太阳发挥作用。其实我们是知道太阳并不能够长久的存在的,终有一天太阳会消失。韩国人造太阳打破纪录,为什么多国科学家都致力于创造人造太阳?我认为主要有三个原因: 第一个原因就是创造人造太阳对我们生存有利。其实我们之所以要一直致力于创造人造太阳,就是因为创造人造太阳能够让我们的生存更加有力,而且也能够让我们更好的去维护自己的生存发展,而且也能够让我们去掌握自己的命运,能够让我们在生存中有一个比较好的优势,这样的话我们就不能够被威胁到了。 第二个原因就是太阳并不会一直存在。其实就像我们人一样,太阳也并不会一直存在,我们人到了一定的时候也会消灭,而太阳也是一样,当太阳消灭的时候,我们人类很可能会受到影响,并且太阳是十分重要的,如果没有了太阳,那么我们人类将会一片黑暗,并且有重大的影响。 第三个原因就是我们要掌握自己的命运。我们是想要掌握我们自己的命运的,并且我们想要让我们的命运不被别人威胁,并且我们也检验了我们的命运,不被自然灾害所威胁,而创造人造他也能够让我们在一定程度上掌握自己的命运,并且也能够去防止自然灾害对我们的威胁。 总而言之,之所以致力于创造人造太阳,就是因为这样对我们有利。

人造太阳装置在摄氏一亿度高温下能持续多久

摄氏一亿度是什么概念!近距离太阳也不过如此吧

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