理解"人造太阳"——可控核聚变的通俗解读
要理解可控核聚变,首先要知道什么是核聚变。想象两个橡皮泥球用力捏到一起变成一个大球,这个过程中会释放出能量,这就是聚变的本质。太阳正是靠这个原理发光发热的,每时每刻都有无数氢原子核在太阳内部融合,释放出照亮地球的光和热。人类现在要做的,就是把太阳的这个过程搬到地球上,在可控的条件下实现它。
这个过程需要的燃料是氘和氚,它们都是氢的"兄弟",只是体重不同。普通氢原子核只有一个质子,氘是"二胖",核里多了一个中子,而氚是"三胖",核里多了两个中子。就像小、中、大号的同一款衣服,本质相同但质量不同。氘可以从海水中提取,地球上的海水足够人类使用数十亿年。氚则比较稀缺,需要人工制造,这也是核聚变技术的一大挑战。
要让氘和氚发生聚变,必须把它们加热到极高的温度。太阳中心的温度大约是1500万摄氏度,而人类的核聚变装置需要达到1亿摄氏度,是太阳中心的7倍。为什么需要这么热?因为原子核都带正电,根据&