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( 三 ) |核聚变|

解决上亿度和零下269度，很多技术必须要用在一起。首先，真正的上亿度的高温要用磁场把它悬浮起来，就是超导，上面全部是线圈。悬浮在中间以后，等离子那里有个火球——蜘蛛侠那个球，温度越高它越要到处跑。比如太阳，因为温度高，所以太阳黑子来了。跑的过程中一定要想办法控制住，让它一定悬浮在中间，不能够上下跑。在不乱跑的情况下，才不会把材料烧坏。
除此之外，能量的损失靠传导、对流和辐射。最小辐射损失就是全部用真空，用五层真空实现了一亿度和零下269度的结合。
在此之前全世界没有人做过，因此所有的东西都需要我们自己做。当时国内的经济不像现在这么好，万元熙院士带领整个团队做了整整十年，突破了很多难点，终于在2006年得到了等离子体，大概几百万度，但是它只有几秒钟时间。
我们想要实现的目标不只是几百万度几秒钟，我们想做得更长。难度在哪里？材料！做聚变，几乎都要用到当今地球上所有材料、技术的极致。比如说，其中要采取的材料是一种最硬的合金——钨合金。在这个空间里，我们要加上上亿的温度让它悬起来，同时还要防止冲击波。只要有冲击波的强放射，就要赶快把它拿走、抽走。这里用的大抽速是零下269度的低温棒。
中国聚变之路
有了装置以后，我们就觉得应该去做一个更大的事情——验证工程的可行性。
大约在1985年，尽管是冷战的时候，里根和戈尔巴乔夫也谈了一件象征着人类美好前景的事情——在地球上建一个人造太阳。这个人造太阳是50万千瓦，跟现在的发电站差不多。
谈判确定一共有七方参加，欧盟占最大一块45% ，其他的六方——中国、日本、美国、韩国、印度各占9% ，共出资100亿欧元，要在法国Cadarache（卡达拉舍）建世界第一个真正意义上的人造太阳，叫国际热核聚变实验堆ITER 。它要运行20年，即需要能够在大规模的、几十万千瓦的基础上运行很长时间。这就是要验证聚变的工程可行性。到底规模有没有这么大，这么大的规模以后行不行？这里牵扯到特别多的技术。这是中国参加的一个最大的国际合作项目，价钱是100亿欧元，其中中国占9% ，也是9亿欧元，这是一个很大的数字。
首先它要形成的磁笼一共有18段，像橘子瓣一样。这是什么概念？波音747重量370吨，这一个线圈在360吨左右；价钱也是差不多的，波音747是2.6亿美元，这大概是2.8亿欧元。
我们国家在参加ITER之前是生产短样的。绕这么一个线圈，里面要将近十万米导线，重150吨。我们国家在参加这个国际合作之前，四十年之间只产生了36公斤短样。
ITER使得国内的企业发展得非常好，已经形成了全世界最先进的技术，规模和产量也是最大的。西安的有色金属研究院、西部超导公司现在一年可以生产150吨；除此之外，国内的核磁共振、GE的所有线几乎超过一半都是ITER的材料在供应；还有我国航母的歼15的起落架，飞机落地的一刹那冲击力非常大，所以对材料的要求非常之高，用ITER上面的材料终于解决了航母的起落架的问题。这是第一个例子。

本文插图
第二个例子。刚才说的上亿度的东西的第一层屏蔽叫核导，长得像多脚的怪兽一样。它有多重？一百年前的埃菲尔铁塔是7300吨，而这个有8000吨，所以这个材料要难得多。这是一种特殊的不锈钢，它首先要降到零下269度，同时它要耐强辐射，我们国家在参加ITER之前从来没有生产过。参加ITER之后，通过跟国际合作，山西太钢现在可以年产15000吨，得到了很大的发展。
尽管聚变能离我们还是很遥远，但是通过国际合作，中间产生的过程和技术都能够非常好地用在国民经济上。