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余蓉 网易新闻客户端 2022-03-09 09:10:02
提到“托卡马克”很多人可能会觉得有点陌生，但提到它的另一个名字“可控核聚变”应该说是无人不知无人不晓了。
可控核聚变是人类文明迈入“无限能源”时代最关键的技术。
就像著名科幻作家刘慈欣所说：“谁能率先突破可控核聚变技术，谁就能更快一步飞向星辰大海”，而我国可能就是第一个实现该技术的国家。
中国可控核聚变（又称人造太阳）研究开始于1970年前后，经过了30多年的发展走向成熟。
2020年12月，我国大型“托卡马克”装置“环流2号”在四川省成都建设落成，并实现了小规模的持续性能源发电。
根据此前中科院的科研项目规划，中国或将在2035年前后实现稳定“可控核聚变”能源放电，现阶段已经进入核心技术的攻坚阶段，预计在5年内便可小规模商用。
也许有人对“可控核聚变”的重要性不甚了解，那让我们用一种通俗且毫不夸张的说法来阐述。
“人造太阳”对我们的重要性和现在太阳系正在燃烧的那个太阳几乎是一样的，它是人类文明开启新纪元的唯一一把“钥匙”，没有这把钥匙，科学发展过程中的能源危机就永远不可能消除，星际航行的愿望就永远不可能实现。
人类唯有借助恒星的力量才能拥抱广阔的宇宙，而“可控核聚变”就是这样一股可以被我们“随身携带”的恒星之力。
其实科学界早在上世纪就提到了“清洁核能”的概念。
而它之所以难以实现，最关键的技术难题就是，人类一直找不到能承载核聚变高温的装置。
我们都知道太阳的核心温度大约为1500万度，但想要人为的实现“原子核聚变”效应，就需要我们把原子的温度加热至1亿度左右。
如此高温在地球上几乎找不到任何能够承载它的物质，即便是最坚硬的金刚石在这样的温度面前也会瞬间气化。
科学家为此想了一个好办法，那就是利用强大的“磁极约束”进行聚变承载，让原子核在类似宇宙真空环境中释放强大能量，这样就不会与任何物质接触从而稳定的输出能源。
科学界一般就把这类“磁极约束装置”称之为“托卡马克反应堆”。
中国最大的可控核聚变实验基地在合肥，根据中科院等离子体实验室负责人的说法，合肥可控核聚变在今年可以实现“持续1500秒放电”，届时将会超过全球所有可控核聚变反应堆创造的记录。
可控核聚变的能源释放本身并不特殊。
之所以说它是“无限”的能源，是因为实现聚变效应的原材料“氚”、“氘”、“氦”在地球上几乎“取之不尽用之不竭”。
根据科学家的计算，每升海水中能够提炼32毫克的“氚”，它们完全聚变后释放的能量相当于300升汽油，且不会产生任何有害废气和污染物，地球上大约有46万亿吨的“氚”、“氘”元素，按照人类当前的能源消耗量来计算，足够我们使用300多亿年。（太阳只有50亿年寿命）
更重要的是，宇宙中到处都有“水资源”，仅在我们的太阳系就有大量的液态行星和卫星。
当人类掌握“移动可控核聚变技术”以后，能源材料的补充将会极其便利，这将会一劳永逸的解决我们星际航行中遇到的能源短缺问题。
人造太阳所释放的“聚变光源”也可以为植物提供完美的光合反应，从而得以让科学家在宇宙环境中培育动植物等必需物资。
正因为这项技术拥有如此辉煌的前景，各国才竭尽全力去投入研发。
现在中国可控核聚变技术已经解决最关键的核心技术，我们在星辰大海的征程上已经迈出了最关键的一步，让我们共同期待“人造太阳”在合肥“释放”的那一天！
责编：余蓉
来源：网易新闻客户端
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