人造太阳@中国“人造太阳”实现1亿度运行，这可能是永久解决能源问题的黑科技( 二 ) |核聚变|

本文插图
这就是聚变电站的原理。首先你要有磁笼子，用它形成一个等离子体，再用非常高的温度把它加热到上亿度，加热到上亿度以后就会产生氦和中子，中子就跑到包层材料里进行加热。加热以后，我们通过水把它转换成蒸汽，再通过蒸汽把电给发出去。这就是一个简单的聚变发电原理。
人类在这个方向一共做了50年，进展还是挺大的。我们知道，计算机每1.8年CPU的速度翻一倍，而聚变的发展速度基本上能做到跟它一样快，甚至比它快两个月，差不多16～17个月左右的时间，它的综合参数也能够翻一倍。
聚变最大的问题就是离实现还很遥远，没有像计算机这样家喻户晓。但可以说，聚变在过去50年中已经发展得非常非常快了。几个代表性的成就是在一些发达国家，像美国、欧洲和日本，他们在一些大装置上都同时实现了可控的核聚变。
什么叫可控的？就是跟人没有关系。科学就是可重复，不管是谁去做都是同样的结果，跟仪器没有关系。只要是一样的仪器，美国的人造太阳、欧洲的人造太阳还有日本的人造太阳，结果都是一样地可重复，这就是科学。
我国做到了输出的能量和输入的能量之比等于1.25 ，即已经有了净输入。这是什么意思？就是说从科学上已经验证了这是可行的，但是工程上可不可行还不知道。
我们产生的磁笼子是用常规铜线做的，消耗了大量的能量。怎么才能不消耗能量呢？如果把温度降下来，一旦电阻等于0的话，消耗的能量顷刻之间就降到0 ，那么我们就非常容易地拿到了聚变能量。
说起来容易做起来难。我国很多年前就开始做聚变了。托卡马克不是中国人的发明，是苏联人的发明，他们概在1989年的时候有意把一套马克装置送给中国。当时我们所长说这是一个很好的机会，因为当时我们啥都不会。于是就用400万人民币的羽绒、瓷器、中国家具换来了一个1800万卢布的装置。
当时这个装置还是比较好的。为什么？因为在那时候，一个卢布相当于3.6美元，我们花了一年半的时间把它全部拆掉，又花了两年的时间把它装起来，在这上面做了大量的实验，应该说还不错。其他国家在这个装置上面都只能做几秒钟高温，而我们最多能做到60秒钟一千万度，因此成为了全国的十大新闻。
但是这还不行，还不能够做到所有线圈的电阻都等于0 ，这时候我们就要做超导。什么叫超导呢？就是要把上亿度磁笼子的一团火球悬浮在-269℃的圈子里面。想想看，等于说有两个极端，一个温度在108K以上——一亿度以上，另一个温度是非常冷的， 4K ，也就是零下269℃ 。这个是非常难的。
其次，一旦发生聚变的时候——比如氢弹爆炸，只要它发生爆炸的时候就会有强烈的冲击波，它跟周边材料(就是悬浮起来的也不行)发生强相互作用，所以控制要非常精确，精确到零点几个毫米和零点几个毫秒以下，否则只要一偏心，它就碰到什么烧什么。

本文插图
这件事真是难，难于上青天。为什么?因为美国人在60年代已经上了天、登了月,但是他们到现在也没有做出一个能够真正发电的人造太阳。
从能源的需求来讲，中国比任何一个国家都需要能源。尽管我们相比来说很穷，但是这件事中国人一定要做。 90年代初我们提出这个想法，在全世界率先做一个全超导的托卡马克叫东方超环，能够长时间地做到上亿度，比太阳心部的温度还要高五六倍！
在九五的大工程的国内一百多个提议中，该提议终于胜出，然后我们就开始做这样的装置。做这个装置，第一就是要解决上亿度和零下269度的矛盾。