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发明人造太阳

发布时间:2021-03-31 13:23:47

㈠ 人造太阳发明的最终目的是什么

和太阳一样,都是核聚变。聚变就是原子满足一定条件,比如高温高压,碰撞融合生成更重的原子同时释放出很多能量。
常见的是氢聚变成氦。氢的同位素有氕氘氚三种,氕原子核只有一个质子,氘氚原子核分别是一个、两个中子带个质子。太阳聚变是氕,也就是普通的氢。太阳的质量是33万个地球的质量,太阳内部的高温高压可以让普通的氢,也就是氕发生聚变。聚变释放出来极大的能量,让这么大质量的太阳保持这个形状不坍缩。

而我们目前只能让氢的同位素氘氚聚变,因为这俩聚变需要的条件比单纯的普通氢聚变要求少一些。毕竟我们没办法营造太阳上的高温高压环境。
所以人工核聚变,就是要营造高温高压的环境,让电子脱离原子核的束缚,引发原子核聚合。难点也集中在怎样创造并且保持这个高温高压环境以及怎样约束这个环境。高温环境用类似变压器的原理获得,约束有两种,惯性约束核聚变和磁约束核聚变。我国的全超导托卡马克核聚变实验装置,就是超导体线圈的磁约束核聚变。

因为要发电嘛,总不能炸开吧,所以我们可以看到新闻里中科院合肥物质科学研究院的EAST近期实现1亿摄氏度等离子体运行,这其实还是在实验营造聚变的环境。可控核聚变还有很长的路需要走。
不可控的核聚变早就有了,氢弹就是。用普通核裂变释放的能量去挤压氢同位素,然后轰的一下聚变开始就是氢弹了。

㈡ 科学家如何发明人造太阳能的

人造太阳能?这个还得楼主再说仔细点,回答不了呀

㈢ 中国发明了人造太阳人造月亮是真的吗

还没有,中国的人工可控核聚变装置还处于试验阶段,还不能投入使用为我们提供能源。

㈣ 人造太阳是什么

人造太阳一般指“国际热核聚变实验堆计划”。
“国际热核聚变实验堆(ITER)计划”是目前全球规模最大、影响最深远的国际科研合作项目之一,建造约需10年,耗资50亿美元(1998年值)。
ITER装置是一个能产生大规模核聚变反应的超导托克马克,俗称“人造太阳”。2003年1月,国务院批准我国参加ITER计划谈判,2006年5月,经国务院批准,中国ITER谈判联合小组代表我国政府与欧盟、印度、日本、韩国、俄罗斯和美国共同草签了ITER计划协定。这七方包括了全世界主要的核国家和主要的亚洲国家,覆盖的人口接近全球一半。我国参加ITER计划是基于能源长远的基本需求。
2013年1月5日中科院合肥物质研究院宣布,“人造太阳”实验装置辅助加热工程的中性束注入系统在综合测试平台上成功实现100秒长脉冲氢中性束引出。

㈤ 人造太阳:人造太阳真是造个太阳吗

记者从中国科学院获悉,东方超环是世界上第一个实现稳态高约束模式运行持续时间达到百秒量级的托卡马克核聚变实验装置,对国际热核聚变试验堆(ITER)计划具有重大科学意义。由于核聚变的反应原理与太阳类似,因此,东方超环也被称做人造太阳。

作为当前世界上规模最大的国际科技合作项目,ITER计划是人类探寻未来高效清洁能源的重要途径。ITER计划将建造、运行一个可持续燃烧的托卡马克型聚变实验堆,以验证聚变反应堆的工程技术可行性。

中科院合肥物质科学研究院EAST团队介绍,实现稳态长脉冲高约束等离子体运行是未来聚变堆亟待解决的关键科学问题。EAST具有类似ITER的先进技术,未来五年内将是国际上唯一有能力开展超过百秒时间尺度的长脉冲高约束聚变等离子体物理和工程技术研究的实验平台。

清华大学工程物理系的核物理教授曾实说,尽管一些研究人员对在未来半个世纪内制造人造太阳持乐观态度,但他对此心存疑虑。他表示,这个实验是以秒为单位进行的。距离作为可以发电用途还有很长的路要走,这是需要几十年的稳定、连续的操作。

报道称,在合肥的实验中,科学家们使用的是一种环形的托卡马克装置生产等离子体,这是由苏联物理学家在20世纪50年代发明的。

该装置还产生强大的磁场,以在有限的空间内控制等离子体,防止其与反应室的内壁直接接触。这些设施已经在许多国家使用了几十年,但都面临类似的障碍,特别是在保持等离子体稳定方面。

近年来,中国在核聚变研究方面的投入比其他任何国家都要多,因为其他地方的设施都在减少或停止试验。世界最大的项目是在法国普罗旺斯建造的,但预计到2025年才会进行首次试验。

EAST由实验EXPErimental、先进Advanced、超导Superconcting、托卡马克Tokamak四个单词首字母拼写而成,它的中文意思是先进实验超导托卡马克,同时具有东方的含意。

为了在近堆芯的高参数条件下研究等离子体的稳态和先进运行,深入探索实现聚变能源的工程、物理问题,中科院等离子体物理研究所在建成超导托卡马克HT-7的基础上,提出了HT-7U全

㈥ 什么是人造太阳 人造太阳的原理是什么

“人造太阳”,就是模仿太阳上时刻都在发生的核聚变。核聚变就是两个原子核相聚、碰撞,结合成一个新的原子核的过程。氢的两个同位素——氘和氚的原子核聚合在一起,生成一个氦原子核,同时释放出一个中子,伴随着大量伽马射线和中微子等物质,这意味着质量的亏损。根据爱因斯坦那个著名的质能方程式E=mc2,质量的亏损意味着能量的释放——两个氢同位素的聚变大约能够释放17.6兆电子伏特的能量。
从上世纪50年代中后期到70年代末,各国对核聚变多途径的研究完成了“原理性探索”,到70年代末,苏联专家制造的托卡马克装置成为磁约束聚变的主流,国际核聚变研究开始集中到托卡马克装置的研发和实验。美国、欧洲、日本都相继建立了自己的装置进行实验,我国也由中科院物理所研制出首台装置CT-6。然而,托卡马克建堆需要三个要素:“高温度、高密度和足够的能量约束时间。”直到上世纪90年代,这些条件才逐渐接近或达到这三个要素,核聚变发电的可行性才得到证实
1938年,德国科学家贝特、魏茨泽克独立地推测太阳能源可能来自它的内部氢核聚变成氦核的热核反应,这甚至早于核裂变模型的提出。然而,与能够在室温下进行的裂变不同,聚变发生需要巨大能量。这是因为当两个带正电的氢原子核靠近的时候,根据“同性相斥”的原理,相互间的斥力将阻碍聚变的发生。
要克服这种阻碍,只有两种途径:强大的引力,或上亿度的高温。太阳的质量是1989亿亿亿吨,约为地球质量的33万倍。在它的强大引力场的作用下,太阳的中心温度达到1.5亿摄氏度,即使表面温度只有6000摄氏度左右,也能够支持核聚变的持续发生。然而,地球上并不具有这样强大的引力场。因此,要想在地球上实现核聚变,只能依靠上亿度的高温。
不过,这又带来了新麻烦:如此高温下,核聚变燃料就成为等离子体。所谓等离子体,是在固体、液体和气体上的物质形态。在等离子体状态下,物质微粒的运行更难以捉摸。而实现可控制的核聚变,就必须约束这些“乱跑”的等离子体。那么,怎样在高温下约束等离子体的运行?
20世纪40年代末,苏联科学家提出了“磁约束”概念,即通过强大的磁场形成一个封闭的环绕型磁力线,让等离子体沿磁力线运行。磁体通电后会产生巨大磁场,将等离子体揽在怀中做高速螺旋运动,就好像链球运动员一样,虽然球在围着身体高速旋转,控制球的绳子却一直抓在手里。根据这一原理,苏联科学家于1954年制造了第一个“环形磁约束容器”装置——托卡马克(Tokamak)。
新的问题又出现了:要约束这些能量巨大的等离子体,就必须要强大的磁场;而强大的磁场需要强大的电流。根据电学方程,电流遇到电阻会产生热量。事实上,以往的核聚变实验装置,大多是因为这一过程产生大量热量而只能脉冲运行,并且耗电巨大。怎样避免这一缺陷?
1912年,荷兰物理学家开默林-昂内斯在偶然间发现,他的水银样品在低温4.25K左右(零下269摄氏度左右)时电阻消失,接着,他又发现铅、锡等金属也有这样的现象。他将这种现象称为超导电性。这一发现,开辟了一个崭新的物理领域。在解决人工可控核聚变装置的散热问题时,科学家们想到了超导。
在超导的应用技术中,中国科学家走在了各国同行的前列。在ITER项目中,超导技术是中国的强项,也是主要贡献之一。在超导技术应用下的磁约束装置,能使“人造太阳”给我们带来持续的温暖。

㈦ 我们会不会发明人工太阳

这要看你怎么定义这个“人工太阳”了。如果你说的是一颗进行着受控核聚变的人工恒星,那无疑还需要很久,而且在我们现在的太阳熄灭之前似乎也没有必要;但如果你指的是一盏大功率的长弧氙灯(绰号人造太阳),那早已经是公开出售的商品。

㈧ 哪个国家将最先研制出人造太阳装置

据安哥拉新闻社报道,中国以探索无限而清洁的核聚变能源为目标的“EAST超导托卡马克”现在已进入总装的最后阶段。这项有“人造太阳”之称的实验装置预计今年三四月建成,七八月份正式进入放电运行实验。专家介绍说,届时如能成功完成放电实验,那EAST就是世界上第一个建成的该类装置。安哥拉新闻社”于今天发表文章,专门就此事进行了点评:

一旦中国“EAST超导托卡马克”试验取得成功,中国将会成为世界上首个建成EAST超导核反应装置的国家,到时候中国就将拥有世界上首个“人造太阳”。

“EAST超导托卡马克”项目是由中国科学学会下属、基地设在合肥的等离子研究所负责实施的,总投资大约为3亿元人民币(合3千7百万美元),总耗资仅为其他国家建造类似项目成本的十五分之一到二十分之一。新的装置将是对中国第一代名为HT-7的托卡马克装置的升级,HT-7托卡马克装置也是由合肥等离子物理研究所在20世纪90年代时建造的,HT-7托卡马克装置的建成使得中国成为继俄罗斯、法国和日本之后第四个拥有此类设置的国家。从2000年开始,专家们在HT-7的基础上,开始建另一个更大型的代号为EAST的新一代全超导非圆截面托卡马克装置。作为HT-7的升级版,EAST能使等离子稳定运行的时间达到16分钟以上,能获得一亿度以上的高温,远远超出世界上现有最先进的托卡马克装置,从2003年开始,该装置开始进入总装阶段。

多年来,热核聚变研究一直围绕着一个主题:实现可控的核聚变反应,造出一个“人造太阳”,一劳永逸地解决人类的能源之需,代替煤、石油等不可再生资源。一种被称为“托卡马克”的“人造太阳”实验装置由此产生:从海水中提取氘和氚,使其在上亿度的高温下产生聚变反应。1升海水里提取的氘和氚,在完全的聚变反应中所释放的能量,相当于燃烧300升汽油释放的热能。如果发明一种能够承受上亿度温度,并且能够控制氘和氚聚变稳定持续输出能量的装置,那就相当于发明一个“人造太阳”,可以给人类提供无限清洁的能源。

㈨ 中国人造太阳

中国人造太阳是希望中国能用氢气燃烧来发明一个产生热量,产生光能的这样的一个结构。

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