| 天人地 | 2024-06-21 12:19 |
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据央视新闻6月13日报道，我国人造太阳“中国环流三号”的可控核聚变技术取得突破，在国际上首次发现并实现了一种先进磁场结构，这一发现，提升了对核聚变的控制运行能力。 作为人类最前沿的科技，可控核聚变一直都深受各国关注，我国对于该技术同样非常重视，此次取得的科研成果，将使我国的可控核聚变研究达到一个新的高度。 可控核聚变究竟是一项什么技术，它对人类来说意味着什么？我国的可控核聚变技术发展情况如何呢？  太阳的能量有多大？太阳每秒钟可以向外释放大约28600亿亿兆瓦的能量，以目前人类消耗能量的速度计算，可供人类使用大约65万年。 太阳释放出的能量，仅有22亿分之一到达地球，但却足以让地球成为一个生机勃勃的星球，可以说，地球上的所有能源，无论是深埋地下的石油、煤炭，还是风力、水力，追根溯源，全部都是来自太阳。 化石燃料是远古动植物形成的，它们的能量最终是通过食物链最底端，植物的光合作用获取的，风是由于太阳使大气的温度产生变化而形成的，水力能源是由于太阳照射产生蒸发作用，使水的分布高低不等，从而产生势能而形成的。  什么是核聚变？核聚变是指两个比较轻的原子核，在特殊条件下聚合在一起，形成一个重的原子核的过程，在这一过程中，会产生巨大的能量。 爱因斯坦在狭义相对论中提出E=mc2的方程式，能量等于物体的质量乘以光速的平方，简单说，将物体的质量转化为能量，所释放出的能量是一个天文数字。  宇宙中所有恒星的能量，都来自核聚变，这种恐怖的能量是属于太阳的魔法，微观世界中的一点点改变，就可以让整个宏观世界改变，如果这种能量被人类掌握，就意味着人类将拥有无穷无尽的能源。 但是，要想产生核聚变，并不是一件容易的事，太阳是由氢、氦两种元素组成的一个巨大的等离子球，在引力的作用下，这个“球”不断向中心收缩，这就会在太阳核心产生大约相当于3000亿个大气压的压力，以及数千万摄氏度的高温，核聚变在这样的环境中才会发生。  一种是磁约束聚变，通过磁场约束低密度的等离子体，可以在不用达到上亿度的温度下产生核聚变，磁约束聚变装置也被称为托卡马克装置。 另一种是激光惯性约束聚变，把氘氚燃料放置到极其微小的靶丸中，然后用强激光或粒子束照射，靶丸内部压力和温度急剧升高，最终产生核聚变，并向外释放热量，利用爆炸的惯性不断提升温度，持续产生能量。  否则，就只能像氢弹一样，核聚变发生的时候，就是毁天灭地的景象。氢弹的原理是利用核裂变，也就是原子弹的能量产生高温高压，从而引发核聚变，再次向外释放能量。 实际上，自从人类于1919年发现核聚变之后，就开始研究如何控制住这种能量，我国从上世纪50年代开始，就已经启动这方面的研究，如今取得了什么成果呢？  1965年，我国建成了核聚变研究机构，西南物理研究所，也就是中核集团核工业西南物理研究院的前身，并于1984年在这里建成了我国第一个核聚变大科学装置，这就是中国环流一号，利用磁约束聚变原理来研究可控核聚变。 1995年，中国第一个超导托卡马克装置在合肥建成；2002年，中国建成第一个具有偏滤器位形的托卡马克装置，这就是中国环流二号。 中国环流三号于2020年建成，并于2023年实现100万安培等离子体电流下的高约束模式运行，同年，我国向世界宣布，中国环流三号向世界开放，邀请全世界的科学家来中国一起进行科研攻关。  目前，我国专门成立了中国聚变能源有限公司，将可控核聚变作为唯一研究方向，可见，我国已经下定决心，将集中各种优势资源，包括国外的资源，一定要研发出成熟的可控核聚变技术。 为什么要“死磕”可控核聚变技术呢？因为这将是人类的终极能源，虽然目前我国在能源领域已经取得了很大的成就，例如核能（核裂变）、风力发电、光伏、水力发电等等，但所有这些能源，和可控核聚变是无法相提并论的。  同时，与核裂变不同，核聚变不会产生污染物，没有辐射，所以不会产生像切尔诺贝利核电站那样的事故。 某种程度上，核聚变技术一旦突破，将不仅仅是为我国带来利益，整个人类文明的图景，或许都会改变。  有观点认为，世界所面临的第四次工业革命，将以若干技术突破为标志，主要体现在人工智能、生物科学（基因科学）、量子技术、新材料（石墨烯），以及可控核聚变，当这些技术集中爆发时，人类的文明将彻底改变。 这其中，可控核聚变在很大程度上就像是一个基础条件，因为无论发展什么技术，能源都是绕不开的一个因素，当人类彻底摆脱了能源的桎梏，任何技术的发展都将拥有最坚实的基础。  如果是利用可控核聚变技术，飞行器的速度将全面提升，到达火星的时间可能用不了一个月，而这还仅仅是初步的核聚变技术。  根据这一观点，他提出了文明的三级标准，一级文明能够完全使用自己母星上的所有能源，哪怕是地震、火山都可以予以控制。 二级文明是星系文明，能够掌控整个星系的能源，对于人类来说，也就是太阳系，人类走出地球，可以完全使用太阳的能源。  这一观点得到了很多科学家的认同，按照这样的标准，人类目前大概处在0.7级文明的程度，尚不能掌握母星的所有能源。 而可控核聚变技术，则会使人类对地球能源的使用达到全新的高度，以此为依托，将会全面提升科技的发展速度，使人类加速成为真正的一级文明。  纵观近半个世纪人类科技的发展速度，用科技大爆炸来形容也不为过，科技的发展在不断加速度。 中国的可控核聚变研究已经成为全球的风向标，我国计划于2050年实现可控核聚变的实际应用，到那时，人类社会的景象或许将完全改变。  |
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