㈠ 人造太陽發明的最終目的是什麼
和太陽一樣,都是核聚變。聚變就是原子滿足一定條件,比如高溫高壓,碰撞融合生成更重的原子同時釋放出很多能量。
常見的是氫聚變成氦。氫的同位素有氕氘氚三種,氕原子核只有一個質子,氘氚原子核分別是一個、兩個中子帶個質子。太陽聚變是氕,也就是普通的氫。太陽的質量是33萬個地球的質量,太陽內部的高溫高壓可以讓普通的氫,也就是氕發生聚變。聚變釋放出來極大的能量,讓這么大質量的太陽保持這個形狀不坍縮。
而我們目前只能讓氫的同位素氘氚聚變,因為這倆聚變需要的條件比單純的普通氫聚變要求少一些。畢竟我們沒辦法營造太陽上的高溫高壓環境。
所以人工核聚變,就是要營造高溫高壓的環境,讓電子脫離原子核的束縛,引發原子核聚合。難點也集中在怎樣創造並且保持這個高溫高壓環境以及怎樣約束這個環境。高溫環境用類似變壓器的原理獲得,約束有兩種,慣性約束核聚變和磁約束核聚變。我國的全超導托卡馬克核聚變實驗裝置,就是超導體線圈的磁約束核聚變。
因為要發電嘛,總不能炸開吧,所以我們可以看到新聞里中科院合肥物質科學研究院的EAST近期實現1億攝氏度等離子體運行,這其實還是在實驗營造聚變的環境。可控核聚變還有很長的路需要走。
不可控的核聚變早就有了,氫彈就是。用普通核裂變釋放的能量去擠壓氫同位素,然後轟的一下聚變開始就是氫彈了。
㈡ 科學家如何發明人造太陽能的
人造太陽能?這個還得樓主再說仔細點,回答不了呀
㈢ 中國發明了人造太陽人造月亮是真的嗎
還沒有,中國的人工可控核聚變裝置還處於試驗階段,還不能投入使用為我們提供能源。
㈣ 人造太陽是什麼
人造太陽一般指「國際熱核聚變實驗堆計劃」。
「國際熱核聚變實驗堆(ITER)計劃」是目前全球規模最大、影響最深遠的國際科研合作項目之一,建造約需10年,耗資50億美元(1998年值)。
ITER裝置是一個能產生大規模核聚變反應的超導托克馬克,俗稱「人造太陽」。2003年1月,國務院批准我國參加ITER計劃談判,2006年5月,經國務院批准,中國ITER談判聯合小組代表我國政府與歐盟、印度、日本、韓國、俄羅斯和美國共同草簽了ITER計劃協定。這七方包括了全世界主要的核國家和主要的亞洲國家,覆蓋的人口接近全球一半。我國參加ITER計劃是基於能源長遠的基本需求。
2013年1月5日中科院合肥物質研究院宣布,「人造太陽」實驗裝置輔助加熱工程的中性束注入系統在綜合測試平台上成功實現100秒長脈沖氫中性束引出。
㈤ 人造太陽:人造太陽真是造個太陽嗎
記者從中國科學院獲悉,東方超環是世界上第一個實現穩態高約束模式運行持續時間達到百秒量級的托卡馬克核聚變實驗裝置,對國際熱核聚變試驗堆(ITER)計劃具有重大科學意義。由於核聚變的反應原理與太陽類似,因此,東方超環也被稱做人造太陽。
作為當前世界上規模最大的國際科技合作項目,ITER計劃是人類探尋未來高效清潔能源的重要途徑。ITER計劃將建造、運行一個可持續燃燒的托卡馬克型聚變實驗堆,以驗證聚變反應堆的工程技術可行性。
中科院合肥物質科學研究院EAST團隊介紹,實現穩態長脈沖高約束等離子體運行是未來聚變堆亟待解決的關鍵科學問題。EAST具有類似ITER的先進技術,未來五年內將是國際上唯一有能力開展超過百秒時間尺度的長脈沖高約束聚變等離子體物理和工程技術研究的實驗平台。
清華大學工程物理系的核物理教授曾實說,盡管一些研究人員對在未來半個世紀內製造人造太陽持樂觀態度,但他對此心存疑慮。他表示,這個實驗是以秒為單位進行的。距離作為可以發電用途還有很長的路要走,這是需要幾十年的穩定、連續的操作。
報道稱,在合肥的實驗中,科學家們使用的是一種環形的托卡馬克裝置生產等離子體,這是由蘇聯物理學家在20世紀50年代發明的。
該裝置還產生強大的磁場,以在有限的空間內控制等離子體,防止其與反應室的內壁直接接觸。這些設施已經在許多國家使用了幾十年,但都面臨類似的障礙,特別是在保持等離子體穩定方面。

近年來,中國在核聚變研究方面的投入比其他任何國家都要多,因為其他地方的設施都在減少或停止試驗。世界最大的項目是在法國普羅旺斯建造的,但預計到2025年才會進行首次試驗。
EAST由實驗EXPErimental、先進Advanced、超導Superconcting、托卡馬克Tokamak四個單詞首字母拼寫而成,它的中文意思是先進實驗超導托卡馬克,同時具有東方的含意。
為了在近堆芯的高參數條件下研究等離子體的穩態和先進運行,深入探索實現聚變能源的工程、物理問題,中科院等離子體物理研究所在建成超導托卡馬克HT-7的基礎上,提出了HT-7U全
㈥ 什麼是人造太陽 人造太陽的原理是什麼
「人造太陽」,就是模仿太陽上時刻都在發生的核聚變。核聚變就是兩個原子核相聚、碰撞,結合成一個新的原子核的過程。氫的兩個同位素——氘和氚的原子核聚合在一起,生成一個氦原子核,同時釋放出一個中子,伴隨著大量伽馬射線和中微子等物質,這意味著質量的虧損。根據愛因斯坦那個著名的質能方程式E=mc2,質量的虧損意味著能量的釋放——兩個氫同位素的聚變大約能夠釋放17.6兆電子伏特的能量。
從上世紀50年代中後期到70年代末,各國對核聚變多途徑的研究完成了「原理性探索」,到70年代末,蘇聯專家製造的托卡馬克裝置成為磁約束聚變的主流,國際核聚變研究開始集中到托卡馬克裝置的研發和實驗。美國、歐洲、日本都相繼建立了自己的裝置進行實驗,我國也由中科院物理所研製出首台裝置CT-6。然而,托卡馬克建堆需要三個要素:「高溫度、高密度和足夠的能量約束時間。」直到上世紀90年代,這些條件才逐漸接近或達到這三個要素,核聚變發電的可行性才得到證實
1938年,德國科學家貝特、魏茨澤克獨立地推測太陽能源可能來自它的內部氫核聚變成氦核的熱核反應,這甚至早於核裂變模型的提出。然而,與能夠在室溫下進行的裂變不同,聚變發生需要巨大能量。這是因為當兩個帶正電的氫原子核靠近的時候,根據「同性相斥」的原理,相互間的斥力將阻礙聚變的發生。
要克服這種阻礙,只有兩種途徑:強大的引力,或上億度的高溫。太陽的質量是1989億億億噸,約為地球質量的33萬倍。在它的強大引力場的作用下,太陽的中心溫度達到1.5億攝氏度,即使表面溫度只有6000攝氏度左右,也能夠支持核聚變的持續發生。然而,地球上並不具有這樣強大的引力場。因此,要想在地球上實現核聚變,只能依靠上億度的高溫。
不過,這又帶來了新麻煩:如此高溫下,核聚變燃料就成為等離子體。所謂等離子體,是在固體、液體和氣體上的物質形態。在等離子體狀態下,物質微粒的運行更難以捉摸。而實現可控制的核聚變,就必須約束這些「亂跑」的等離子體。那麼,怎樣在高溫下約束等離子體的運行?
20世紀40年代末,蘇聯科學家提出了「磁約束」概念,即通過強大的磁場形成一個封閉的環繞型磁力線,讓等離子體沿磁力線運行。磁體通電後會產生巨大磁場,將等離子體攬在懷中做高速螺旋運動,就好像鏈球運動員一樣,雖然球在圍著身體高速旋轉,控制球的繩子卻一直抓在手裡。根據這一原理,蘇聯科學家於1954年製造了第一個「環形磁約束容器」裝置——托卡馬克(Tokamak)。
新的問題又出現了:要約束這些能量巨大的等離子體,就必須要強大的磁場;而強大的磁場需要強大的電流。根據電學方程,電流遇到電阻會產生熱量。事實上,以往的核聚變實驗裝置,大多是因為這一過程產生大量熱量而只能脈沖運行,並且耗電巨大。怎樣避免這一缺陷?
1912年,荷蘭物理學家開默林-昂內斯在偶然間發現,他的水銀樣品在低溫4.25K左右(零下269攝氏度左右)時電阻消失,接著,他又發現鉛、錫等金屬也有這樣的現象。他將這種現象稱為超導電性。這一發現,開辟了一個嶄新的物理領域。在解決人工可控核聚變裝置的散熱問題時,科學家們想到了超導。
在超導的應用技術中,中國科學家走在了各國同行的前列。在ITER項目中,超導技術是中國的強項,也是主要貢獻之一。在超導技術應用下的磁約束裝置,能使「人造太陽」給我們帶來持續的溫暖。
㈦ 我們會不會發明人工太陽
這要看你怎麼定義這個「人工太陽」了。如果你說的是一顆進行著受控核聚變的人工恆星,那無疑還需要很久,而且在我們現在的太陽熄滅之前似乎也沒有必要;但如果你指的是一盞大功率的長弧氙燈(綽號人造太陽),那早已經是公開出售的商品。
㈧ 哪個國家將最先研製出人造太陽裝置
據安哥拉新聞社報道,中國以探索無限而清潔的核聚變能源為目標的「EAST超導托卡馬克」現在已進入總裝的最後階段。這項有「人造太陽」之稱的實驗裝置預計今年三四月建成,七八月份正式進入放電運行實驗。專家介紹說,屆時如能成功完成放電實驗,那EAST就是世界上第一個建成的該類裝置。安哥拉新聞社」於今天發表文章,專門就此事進行了點評:
一旦中國「EAST超導托卡馬克」試驗取得成功,中國將會成為世界上首個建成EAST超導核反應裝置的國家,到時候中國就將擁有世界上首個「人造太陽」。
「EAST超導托卡馬克」項目是由中國科學學會下屬、基地設在合肥的等離子研究所負責實施的,總投資大約為3億元人民幣(合3千7百萬美元),總耗資僅為其他國家建造類似項目成本的十五分之一到二十分之一。新的裝置將是對中國第一代名為HT-7的托卡馬克裝置的升級,HT-7托卡馬克裝置也是由合肥等離子物理研究所在20世紀90年代時建造的,HT-7托卡馬克裝置的建成使得中國成為繼俄羅斯、法國和日本之後第四個擁有此類設置的國家。從2000年開始,專家們在HT-7的基礎上,開始建另一個更大型的代號為EAST的新一代全超導非圓截面托卡馬克裝置。作為HT-7的升級版,EAST能使等離子穩定運行的時間達到16分鍾以上,能獲得一億度以上的高溫,遠遠超出世界上現有最先進的托卡馬克裝置,從2003年開始,該裝置開始進入總裝階段。
多年來,熱核聚變研究一直圍繞著一個主題:實現可控的核聚變反應,造出一個「人造太陽」,一勞永逸地解決人類的能源之需,代替煤、石油等不可再生資源。一種被稱為「托卡馬克」的「人造太陽」實驗裝置由此產生:從海水中提取氘和氚,使其在上億度的高溫下產生聚變反應。1升海水裡提取的氘和氚,在完全的聚變反應中所釋放的能量,相當於燃燒300升汽油釋放的熱能。如果發明一種能夠承受上億度溫度,並且能夠控制氘和氚聚變穩定持續輸出能量的裝置,那就相當於發明一個「人造太陽」,可以給人類提供無限清潔的能源。
㈨ 中國人造太陽
中國人造太陽是希望中國能用氫氣燃燒來發明一個產生熱量,產生光能的這樣的一個結構。