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溫度達1.6億度!中國人造太陽再次打破紀錄,何種材料才得以承受

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本文可能包含有一些邊緣知識,請理性對待!

今天的話題是:溫度達1.6億度!中國“人造太陽”再次打破紀錄,何種材料能夠承受?

溫度達1.6億度!中國人造太陽再次打破紀錄,何種材料才得以承受

以我們人類的視覺去分析地球的話,第一反應就是“地大物博”,給人感覺有用不完的能源,但這其實只是我們的一種錯覺,截止至2020年,人類的數量已經突破了75個億,目前我們使用的大多都是不可再生能源,這樣想一下你還會覺得地球“地大物博”嗎?

因此對於可再生、清潔能源的研發,成為了各個國家的首要任務,我們常見的可再生資源有風力、水利、火力發電等等,但這些都是最簡單的可再生資源利用,不僅效率低,還會對環境造成不可逆的影響,隨著科技不斷的發展,核能被看作是未來能源的重心。

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中國再次打破記錄

隨著對於核能的深入研發,目前可控核聚變已經成為了人類未來的“終極能源”,目前各個國家都在從事相關實驗,而我國在這方面的研發上,多次打破了世界紀錄,就在5月28號再次創造了新的記錄,讓很多歐美國家望塵莫及。

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在很早之前我國就在中國科學院合肥物質科學研究院,安裝了一個全超導託卡馬克核聚變實驗裝置(EAST),在近期EAST迎來了第16次的實驗,實驗非常的成功,據悉本次實驗EAST完成了1.2億度的101秒等離子執行,以及1.6億度的20秒等離子執行,而這並非偶發性實驗,可以人員已經進行了可重複的實驗。

可控核聚變造就“人造太陽”

很多人剛看到1。2億度以及1。6億度的時候,可能還沒有什麼感覺,但經過科學家仔細地分析之後,可能你的想法就會完全地改觀,我們就以距離地球1。5億公里外的太陽為例,太陽是一個時刻處於燃燒的天體,為我們提供著光和熱,而它之所以會有這麼高的溫度,就是因為它無時無刻都在進行著核聚變。

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據悉太陽的表面溫度達到了5600度,而其內部溫度更是達到了1500萬度,看似誇張的一組資料,但是和我們的實驗裝置EAST相比,可謂是“大巫見小巫”,我們可以進行簡單的換算,在這個全超導託卡馬克的裝置分別處於1.2億度以及1.6億度工作時,其溫度是太陽表面溫度的21500倍以及28500倍,是太陽內部溫度的8被以及10.6倍。

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看到這樣的一組資料,大家是否若有所思呢?人類生存的環境一旦超過37度,我們就難以承受了,對於我們人類來說1。6億度,究竟是一個什麼概念,我們無法參透,而這就是利用可控核聚變製造出來的“人造太陽”。

何種材料能夠承受1。6億度高溫

我們日常生活中最常用到的材料為鋼鐵,其熔點為1538度,顯然和1。6億度擁有著天差地別,而作為最耐高溫的非金屬元素石墨,其熔點也僅僅只達到了3850度,而目前人類所研發的最耐高溫的材料為鉿鉭合金,其熔點達到了4215度,即便如此噴到如此高的溫度,也會瞬間被氣化掉。

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那究竟是什麼材料製造的容器,才能夠承受如此的高溫呢?其實得益於托克馬克裝置的特殊性,其內部所能達到的高度和外部的耐火材料的聯絡並不大,因為EAST裝置為利用磁約束作用從而實現的可控核聚變容器。

通常外觀被設計成環形,為了能夠實現核反應,內部一般處於真空狀態,外部纏繞的大量線圈,可以幫助整個裝置在通電之後形成強大的磁場,可以很好地約束其中的帶電粒子,在經過一系列的反應之後,在核聚變的作用下從而形成一億度的高溫。

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“人造太陽”距離現實還有多遠

很多人可能都還會有一個疑問,既然內部溫度和外部容器的材料沒有很大的關聯,就算達到1。6億度的高溫,容器也沒有因此而毀壞,那是否意味著不管採用什麼樣的材料都可以呢?其實也並非如此,在核聚變過程中從中心位置輻射出來的溫度也相對較高,自然是採用熔點越高的材料越好。

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而要想這個裝置真正用於實際,必須要保證在1.2億度的狀態下,能夠持續工作超過1000秒,而如今我國已經能夠完成101秒的執行時間,此前由韓國保持的20秒記錄也被打破了,不過要想真正實現商用,我們還有很長的一段路需要走,對此你們有什麼看法呢?