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人类社会得以发展离不开能源的贡献,能源也掌握着科技发展的命脉,在以前,人类的主要能源以煤炭、石油、天然气这些矿物燃料为主,这些能源也被称为旧能源。

但燃烧旧能源引起的温室效应、全球变暖现象越来越严重,今年夏天,北美有些国家的温度甚至超过了56℃,北极区域的冰层减少了70%,气候问题带来的矛盾愈发凸显。

人类迫切需要一种不会改变地球温度的清洁能源来代替旧能源。

风、水、光、核能源等新型能源应运而生。而其中,最有希望解决实际问题的就是可控核聚变能源,也就是我们通常所说的“人造太阳”。

去年,韩国聚变能源研究所取得了突破性的进展,韩国“人造太阳”——超导托卡马克高级研究(KSTAR)核聚变设施,顺利将高温等离子体置于1亿℃的高温之下,总共保持了20秒,打破了当时的世界纪录,科学界为之哗然。

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而12月初,KSTAR又刷新了韩国自己的记录,在1亿℃的高温下,由之前的20秒延长至30秒,打破了之前的记录,这整整用了一年的时间。

超导托卡马克高级研究(KSTAR)核聚变设施和中国的全超导托卡马克(EAST)东方超环都是托克马克核聚变设备,目前都是科学界首屈一指的可控核聚变设施。

它的实验原理模拟太阳燃烧,并将氢聚变成氦后,所造成的质量损失转化为能源。

要将两个氢原子变成一个氦原子,首先必须要破坏它们的电子壳层,随后要完全克服两个原子核之间巨大的库仑力,才能使原子核合二为一。

最直接的办法就是增加温度,这个温度必须要超过1亿℃的高温,要知道太阳的中心温度大约是2000万℃、表面温度大约为5000℃。

这个温度几乎是太阳中心温度的5倍,是太阳表面温度的2万倍,没有任何人类已知的物质可以在这样的温度下生存。
虽然韩国此次又一次打破了本国的记录,但是其聚变反应仍低于我国的记录,我国的东方超环在1.2亿℃下维持了101秒的全球纪录,相当于超导托卡马克高级研究(KSTAR)核聚变设施持续时间的3.36倍。

尽管如此,两国都在核科学和核聚变反应领域创造了辉煌的成就,真实的太阳诞生于130多亿年前,而我们有理由相信,人类创造的太阳要远远短于这个时间。

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这些年两国在核聚变反应领域中取得了什么成就呢?下面就来看一看:

韩国:三年前,超导托卡马克高级研究核聚变设施首次完成了1亿℃的等离子体离子温度,持续时间不到两秒。

两年前,超导托卡马克高级研究(KSTAR)核聚变设施将时间又增加了6秒。

去年,韩国聚变能源研究所又与首尔大学、哥伦比亚大学强强联合,集各家所长,完美地实现离子温度达到1亿℃的等离子体连续运行20秒大关。

12月初,超导托卡马克高级研究(KSTAR)核聚变设施又顺利将实验时间延长了10秒,增加至半分钟。

再看我国成就:今年的五月份,我国的全超导托卡马克(EAST)东方超环创造了全新的世界纪录,完美实现在1.2亿℃下维持101秒、在1.6亿℃维持20秒的壮举,中国不鸣则已一鸣惊人。

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可以看出,韩国在这项领域中,一直就像是追赶大人的小孩子,一次次地刷新着本国的纪录,但是离我国创造的世界纪录还有很大的差距。

如果人造太阳在日后得以成功,这肯定将是人类创造新能源的又一次伟大成就,但是如何为人类所用,还是值得进一步深思的。

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