【最新研究】1億度,20秒,韓國人造太陽打破中國紀錄,或是人類的救命稻草

天空之城 2020/12/26 檢舉 我要評論

知識不會,只是姿勢不對;科學凡此種種,用人話講才能聽懂

文/天空之城

能源是人類文明發展的命脈,隨著燃燒煤炭、石油、天然氣導致的全球氣候暖化愈演愈烈,氣候崩潰的臨界點越來越近,人類迫切需要一種不會加熱地球大氣層的清潔能源,來取代傳統的煤油氣能源,為文明發展注入必需的強勁動力,避免被自己釋放的二氧化碳加熱燙沒了。其中最有希望,能夠一勞永逸的,就是可控核聚變,也就是我們俗稱的人造太陽。

最近,韓國聚變能研究所宣佈,該國的人造太陽試驗裝置——韓國超導托卡馬克先進研究(KSTAR)核聚變裝置,已經成功地將高達1億度的高溫等離子體維持了20秒鐘,創造了新的世界紀錄。而此前的紀錄,是由中國的東方超環在今年4月剛剛創造的——1億度,近10秒。

KSTAR和中國的東方超環都屬於托克馬克核聚變裝置,是目前最有希望實現可控核聚變的試驗方向,通過模擬太陽燃燒將氫聚變成氦產生的質量損失轉化成能量而獲取巨大的能源發電。

要將兩個氫原子變成一個氦原子,首先需要打碎它們的電子外殼,再克服兩個原子核之間極大的庫倫力,才能讓原子核結合在一起,唯一的辦法就是將它們的能量提高到我們無法想像的程度,這就是超過1億度以上的高溫——是太陽表面溫度的近2000倍,世界上沒有任何物質可以在這樣的溫度下生存。

好在氫氣在高溫下會變成等離子體,這就可以讓我們用磁場把它「裝」起來,這就是托克馬克裝置的原理,將等離子體約束在磁場中,不與任何物質接觸加熱到極高溫度來實現受控核聚變。

從上世紀60年代開始,世界各國為獲取核聚變這一令人垂涎的巨大能源,已有很多托克馬克的試驗裝置運作,不斷刷新溫度和維持時間紀錄。目前中國的東方超環和韓國的KSTAR正齊頭並進,不斷實現等離子體溫度和維持時間上的突破,其最終目標是1億度的高溫和1000秒(東方超環)或300秒(KSTAR)的維持時間。

更為可喜的是,全球主要國家合作的世界最大核聚變項目國際熱核聚變實驗堆(ITER),已在今年7月開始安裝。地球上最大的人造太陽有可能在5年後獲得第一束等離子體,為人類獲取不限量、無浪費、無污染的清潔能源鋪平道路,未來我們或許就不用再擔心煤油氣加熱大氣層把我們給燙沒了。

當然,時不我待,人類對能源的需求和欲望是無法遏阻的,人造太陽就是整個人類社會和地球的救命稻草。希望各國的人造太陽都能夠儘快成功,因為地球生命是在和人類釋放二氧化碳加熱大氣層賽跑,不要人造太陽成功了,地球氣候卻已越過崩潰的閾值,永遠無法逆轉了。

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