永不枯竭的人造太阳，中国超环再创纪录，能源不再是问题？

　　人造太阳真的能彻底解决人类能源问题？中国的＂人造太阳＂为何强大到让西方惊呼奇迹？中国科学家又是如何扮演夸父追逐太阳的呢？大家好，欢迎来到地球科技，关注我进入今天的主题，人类文明的一道曙光——人造太阳。
　　不会枯竭的资源
　　目前，人类获取能源的方式有煤炭、石油、太阳能、水能等等，而在这些能源的获取方式中，有将近97%是不可再生的矿物。这其中以煤炭，石油，天然气为代表。我们都知道煤炭等矿物资源都是经过，地球几百万年地质过程而形成的，全部是不可再生的，按照当前所探明的煤矿石油以及天然气的储量，以现在的开采速度来计算，石油与天然气还能持续开采不到一百年，而煤矿稍稍长一些，但也不过两百多年。这也就是为什么我们大力倡导发展可持续资源，为何我国会提出可持续发展战略。
　　从本世纪初开始，中国开始发展太阳能发电，经过初期示范，产业化建立和规模化稳定发展三个阶段，我国的光伏产业已经形成相当的规模，同时我国国内光伏装机总量也在快速增长，在世界每年新增的装机量中，中国所占的比例越来越重，逐渐成为光伏发电大国。我国的水电行业也经历了百年发展历程。解放前我国的水电行业发展缓慢，尚未形成规模。1949年新中国成立后，我国水电行业的发展翻开了新的一页。在1975年，刘家峡水电站建成，这是我国第一座百万千瓦级的水电站，总装机容量达到了122.5万千瓦，是中国水电史上的重要里程碑。到了2000年，随着一大批大型水电站相继建成投产，我国水电装机容量已经达到7,700万千瓦，位居世界第二。
　　进入21世纪后，我国水电技术也全面加速发展，已经达到了世界领先水平，在水电工程建设方面屡创世界纪录。在风力发电方面，随着马兰风力发电厂在山东并网发电，我国的风电产业正式起步。总体来看，我国的风电行业发展经历了四个阶段，分别是早期示范和产业化探索，产业化发展以及大规模发展阶段。如今我国的风能行业，已经位居世界前列，而且因为政府政策大力扶持，风能还在持续迅速发展。我国的风力发电，太阳能发电，水力发电这三者都取得了不错的成绩，并且还在持续高速发展中。尽管如此，我国的电力能源还是以燃烧煤矿的火电站为主，虽然石油与天然气可以被电力取代，但是最终还是矿物转化为能源。用水能风能和太阳能取代矿物能源的这个想法，这在短期内是很难实现的。那么到底世界上是否存在一种科技，可以改变我们的能源获取方式，改变我们的资源逐渐衰竭的现状呢？关注我，我继续给大家讲一讲。
　　核电站不是答案
　　世界各国在研究太阳能以及风力发电的同时，也在寻找一个更为直接，更加有效的能源解决方案，核电站就是其中一个。核电站相对于其他的发电方式，优缺点十分明显，优点是清洁环保，电能转化效率更高，不会产生温室气体，而且核电站占地规模小，只有同等规模的太阳能发电站的二十分之一，同等规模水力发电的八十分之一。核电站的缺点是建立以及拆除核电站耗费巨大，在发电过程中会产生的核废料，核废料具有极强的放射性，它的影响时间会长达几千甚至数万年。
　　最为关键的一点是，核泄漏危机的存在，1986年的切尔诺贝利核泄漏，2011年的日本福岛核泄漏，以及其他一些小型核泄漏事件都是对人类的警告。说到底，核电站也不是人类的终极能源，不仅因为它的隐患，更是因为它所需要的铀矿也是不可再生资源。这时，＂人造太阳＂的概念出现了，＂人造太阳＂也是核反应的一种，但是与核电站不同，它的核反应燃料是取之不尽用之不竭的，而且，在核反应中不会产生核废料。是不是感觉＂人造太阳＂很神奇？那么人造太阳究竟长什么样呢？关注我，我来给你揭晓它的神秘面纱。
　　终极能源——人造太阳
　　在解释＂人造太阳＂之前，我需要讲一下核聚变和核裂变，因为这是＂人造太阳＂与核电站本质的区别所在。说的通俗点，核聚变是通过设备将很多原子合到一起，产生能量，核裂变是指通过设备将一个原子分开，产生能量。我们通常所说的核电站，就是采用核裂变的方式产生能量，而所使用的原材料是铀。＂人造太阳＂所采用的方式是核聚变，因为产生能量的方式与太阳一样，因此叫做人造太阳，而它的原料是氚。氚是从海洋中所获取的，准确的说是从海水中的重水里获取的，而且氚发生核聚变反应是不会产生任何二氧化碳的。
　　＂人造太阳＂发出100万千瓦的电，所需要的重水是150公斤，而核电站需要35吨的铀，火电站则需要150万吨的煤。相较于铀矿和煤矿，海洋可以说是用之不尽取之不竭的，粗略估计，地球上海水中的重水足够人类使用上亿年，要知道，人类出现不过才几百万年。可能有人要问了，既然核聚变反应高效又环保，为什么还没开始应用呢？答案是，技术太难。如果想要真正实现核聚变发电，首先要有能实现超高温实验的装置，目前大部分是使用托卡马克装置，除此之外，还有两大难点，一是如何实现上亿度的点火，二是如何进行稳定长时间的控制，这些问题如果解决不了，对于＂人造太阳＂的一切都是空想。现在世界对于核聚变的研究情况如何呢？关注我，我接着给您讲。
　　东方超环，屡创纪录
　　首先有一点要明确，核聚变研究是当今科技界的重大国际合作计划，目的就是解决人类未来的能源问题。1985年，我国与欧盟和美国，俄罗斯等七个国家，共同开始了一个叫做国际热核聚变实验堆的计划，也就是现在所说的＂人造太阳＂。在此计划之前，我国从上个世纪60年代就已经开始了核聚变研究，但是由于当时的理论不全面，设备设施不完善，更多的是做人才方面的培养。但正是这些人才培养的储备，因而在中国加入＂人造太阳＂计划后，中国为该计划做出了突出的贡献，提供了中国智慧和中国方案。在我前边所说的三个难题中，中国正在逐步突破。在装置方面，中国的受控核聚变研究装置＂中国环流器1号＂在上个世纪就已经研制成功，与国际同等规模的实验装置相比，处于领先地位。在去年年底，＂中国环流器1号＂的升级版＂中国环流器二号M＂装置在成都建成，并且实现首次放电。这一装置的出现标志着我国自主掌握了，大型先进托卡马克装置的相关技术，也为后续的核聚变试验打下了坚实基础。
　　在2017年，我国就已经可以达到稳定运行101秒，超过欧美国家近40秒。在2018年，我国的核聚变研究就已经实现加热功率超过10兆瓦，使得等离子体中心电子温度达到1亿摄氏度。在各个难题逐个突破之后，就差整合环节了，在今年五月中国科学院宣布，东方超环成功实现可重复的1.2亿摄氏度101秒，和1.6亿摄氏度20秒等离子体运行，这也就是宣布中国的卡马克装置，已基本满足建立核聚变反应堆的要求，我们离＂人造太阳＂更近了一步。除此之外，这一次实验中的高性能钨偏滤器等关键技术，都是首次使用于这一项目。说起我国的东方超环，就不得不提到一个人物，他就是中国工程院院士李建刚，为了进行核聚变研究，他和团队在蜀山湖畔的科学岛上奋斗了近39年。
　　在这39年中，他经历了无数次的进行试验，同时也经历了无数次的失败，这才有了今天我们中国的＂人造太阳＂。他曾经说过：我的梦想就是在有生之年，有一只灯泡被核聚变点亮，而且这一只灯泡一定要在中国！正是有许许多多的科学家，兢兢业业，不辞辛苦地工作，才会有今日之中国，才会有今日之中国科研。我不否认＂人造太阳＂计划，是造福后代、造福人类的伟大事业，全世界的科学家应该团结起来，共同面对人类能源危机。但我更愿意相信是中国的科学家解决了这一世界难题，更希望是中国的东方超环变成人类的＂人造太阳＂。
　　朋友们你们认为＂人造太阳＂的研究，是终极能源的探索，还是一次不会成功的尝试呢，欢迎留言我们一起讨论，长按点赞支持下，好了，本期文章就分享到这里了，喜欢我的文章就点点关注吧，下期会带来更精彩的内容，我们下期不见不散。