“人造太阳”：探索清洁能源生产新方式

科技频道来源：解放军报 2017年04月21日 11:45 A-A+
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　　据外媒报道，德国国家航空航天研究中心3月23日正式启动了一项号称“世界最大人造太阳”项目的测试工作。该装置是由149个聚光灯组成的一堵巨型蜂窝状墙壁，在聚焦点产生的光强相当于太阳光的1万倍。科研人员希望“人造太阳”装置能创建出一种人人都能负担得起的清洁能源生产新方式。

　　“人造太阳通过可控热核聚变的方式给人类带来几乎无限的清洁能源。”中国工程物理研究院研究员许建南说，太阳的光和热来源于氢的两个同胞兄弟氘和氚在聚变成一个氦原子的过程中释放出的能量，“人造太阳”就是模仿的这一过程。核聚变能是两个较轻的原子核结合成一个较重的原子核时释放的能量，产生聚变的主要燃料之一是氢的同位素氘。采集氘并使之与相关物质聚变产生能量，就是“人造太阳”的原理。

　　氢能源在未来很有前景，因为它不含碳，是环保清洁能源，然而自然状态下的氢纯度不高。通过采用人工方法，破坏水分子的化学键释放其中的氢元素，可以制造高纯度氢。但这个过程会消耗巨大的能量，科学家希望这些能量将来可以从阳光中获取。

　　核聚变与核裂变比起来要安全很多。核聚变不会产生高放射性核废料，反应过程中也不产生危害环境的气体。并且，核聚变所需的原料氘和氚在海水中就大量存在。海洋中大概蕴藏了40万亿吨氘，理论上如果全部用于聚变反应，释放的能量足够人类使用几百亿年。一公升海水里提取出的氘，在完全的聚变反应中可释放相当于燃烧300公升汽油的能量。可以说，如果人类掌握了可控的核聚变技术，目前的能源危机就可以化解。

　　如何利用核聚变反应为人类服务，是一个世界性科学难题。没有哪个国家能凭借一己之力攻克，所以就需要国际间合力开展研究，这就是后来的“国际热核聚变实验堆计划”。2006年，欧盟、美国、俄罗斯、日本、韩国、印度和中国七方签署协议，正式启动该计划。与不可再生能源和常规清洁能源不同，核聚变能是人类未来能源的主导形式之一，也是目前可以最终解决能源和环境问题、推动人类社会可持续发展的重要途径之一。