文：制造原理
Hello大家好，我是风云哥。我们都知道在银河系中存在着2000多亿颗恒星，太阳作为其中一颗普通的恒星却对人类的生存起到了至关重要的因素。事实上地球绝大多数能量就来源于这颗燃烧了50亿年之久的恒星，可以说没有太阳就不会有地球上繁荣的生命。
诸如煤炭、石油、天然气这些不可再生能源，虽然为我们人类的发展立下了汗马功劳，但终有一天将会耗尽，人类始终都面对着不可回避的问题，那就是能源危机。从根本上解决这一问题就在于寻找新能源，可控核能技术理所当然的成为了各国研究的对象。
核能的本质是通过核反应，得到从原子核释放出的能量。一般意义上我们可以通过三种途径来获得核能。其一是由核裂变获得能量，较重的原子核分裂释放结合能。其二是由核聚变获得能量，较轻的原子核聚合在一起释放结合能。其三是由核衰变获得能量，原子核自发衰变过程中释放能量。
不论是通过核裂变获得能量的原子弹，还是通过核聚变获得比原子弹厉害得多的氢弹。这都算不上对人类多光彩的事情，这种不可控的核反应无异于是一场灾难。随着社会的发展，将核能和平利用才是真正的造福人类。
基于核裂变原理，人类制造出了可控链式裂变反应堆。但是这种反应堆无法避免的产生了大量核废料和严重的辐射危害，在核反应堆不长的历史上就爆发过诸如切尔诺贝利，美国三里岛，日本福岛核电站等的灾难性核事故，核乌云一度笼罩在地球之上。
面对如此严峻的问题，其实解决方案一直都给地球提供能量的太阳身上。太阳无时不刻不在发生着核聚变反应，而且核聚变不会产生核裂变所出现的长期和高水平的核辐射，不产生核废料，当然也不产生温室气体，基本不污染环境。但是想要对核聚变进行可控制化管理并不是一件容易的事情。
最初的核聚变研究都是作为各国的最高机密，由各国各自进行。但是其研究难度和投入的人力物力是任何一个国家也无法承担的。最终由美俄两国发起，中、日、韩、印、欧盟七方共同参与的国际热核聚变实验反应堆与2006年成立，也被人们形象地称为人造太阳计划。
太阳的反应机制是由于两个氢原子在引力作用下集中到太阳核心超高温和超高压的环境下克服原子间的库仑力进行聚变生成氦的同时释放出巨大的能量。如果我们要合理利用这种能量，就必须找到一种可以包裹和支持反应的容器，这就是人造太阳的核心“托卡马克装置”其必须要承担的起50000000度的反应温度。
事实上人类利用核聚变原理生产的氢弹并不能很好的解释人造太阳的原理，因为氢弹内部是利用两个氢原子的同位素氘（重氢）在核裂变反应产生的能量下聚合成氦，但是这种反应以我们人类现有条件下，根本无法控制氘-氘反应，反应的需要的条件和烈度没有任何一种容器可以容纳，后果就是一场核爆。
还好，科学家发现氢的同位素氘（重氢）和氚（超重氢）也可以发生核聚变产生能量并聚合成一个氦核。氘（重氢）、氚（超重氢）反应的烈度要小很多，它的反应速度仅仅是氘（重氢）、氘（重氢）反应的1％，而点火温度低得多，很适合人类现有条件下的利用。
想要建造人造太阳，似乎指日可待，我们只要获得氘（重氢）和氚（超重氢）作为原料进行反应就可以了。但是氘（重氢）可以从海水里通过精馏得到重水通过电解得到。而氚（超重氢）半衰期只有12或26年，所以在地球诞生之初的氚早已衰变地无影无踪了。自然界中是不存在氚（超重氢）的。
在这个问题上，科学家早已经找到了解决办法。锂的两种同位素，锂-6和锂-7，在被中子轰击之后，就会裂变生成氦核和氚（超重氢）至此，人造太阳的两种反应原材料都找齐了，我们就需要对人造太阳的反应机制进行优化了。
事实上，在聚变反应堆内部的氚和氘反应后，除了形成一个氦原子核之外，还有一个多余的中子，并且能量很高。这一个高能中子正好可以用来轰击锂的两种同位素，锂-6和锂-7，从而使锂原子裂变产生新的氚（超重氢），而这个新产生的氚（超重氢）又继续可以参加氘、氚反应，并且将反应继续维持下去。我们在人造太阳的计划中只需要提供氘原子核和锂就可以维持反应。
原料和理论都已经准备好了，现阶段人造太阳的瓶颈就在于前面提到的“托卡马克装置”那个可以容纳反应，-收集并且利用能量的“罐子”。要知道，核聚变的温度和能量是一般容器根本无法承担的，那这个“托卡马克装置”究竟是怎么做到的呢？
超导托卡马克装置实质上一种利用磁约束和真空绝热来实现受控核聚变的环形容器，同时还要负责真空系统、产氚（超重氢）系统、供水系统、液氮液氦系统、供电系统等。涉及到了超导技术，超高温耐受技术，等离子技术，核物理学等高精尖技术领域。
它通过巨大能量的电流和磁场将超高温的等离子体的氘、氚牢牢约束在圆管状的“磁场笼子”里并进行核聚变，磁场笼子的外层用于吸收核聚变产生的50万千瓦超高热功率。如果这项工程一旦完全竣工，人类将获得一种前所未有的取之不尽用之不竭的新型能源，也留给子孙们一个永恒的“人造太阳”
2017年7月5日，中国科学家就公布过一段我国自主研发的全新一代托卡马克装置的100秒的视频，这段视频一经公布，立刻引起了全球核聚变工程人员的轰动，标志着在现阶段，中国已经走在了世界的前沿。
虽然理论上这个项目预计需要35年才能建成，但是风云哥觉得在现在的科学技术条件下，可控核聚变将不再是一个遥远的梦想，或许有一天，所有的能量都会来源于可控核聚变。那将会是一个绿水青山的明天，没有污染的明天。
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