人造太陽(yáng)

何　平

①前不久，一條新聞引起全世界關(guān)注：中國(guó)科學(xué)院等離子體物理研究所研制的“人造太陽(yáng)”調(diào)試成功，年內(nèi)即可試發(fā)電。

②“人造太陽(yáng)”?難道真要在地球上造一個(gè)太陽(yáng)?當(dāng)然不是!“人造太陽(yáng)”是指科學(xué)家利用太陽(yáng)核反應(yīng)原理，為人類(lèi)制造一種能提供能源的機(jī)器??人工可控核聚變裝置。科學(xué)家稱(chēng)它為“全超導(dǎo)托克馬克試驗(yàn)裝置”。

③太陽(yáng)的光和熱，來(lái)源于氫的兩個(gè)同胞兄弟??氘和氚(物理學(xué)叫氫的同位素)在聚變成一個(gè)氦原子的過(guò)程中釋放出的能量。“人造太陽(yáng)”就是模仿這一過(guò)程。

④氫彈是人們最早制造出的“人造太陽(yáng)”。但氫彈的聚變過(guò)程是不可控的，它瞬間釋放出的巨大能量足以毀滅一切。而“全超導(dǎo)托克馬克試驗(yàn)裝置”卻能夠穩(wěn)定控制核聚變，使聚變產(chǎn)生的能量緩緩輸出，轉(zhuǎn)化為人們可持續(xù)使用的電能。

⑤核聚變反應(yīng)，首要條件是高溫高壓。太陽(yáng)中心的溫度高達(dá)1500萬(wàn)攝氏度，壓強(qiáng)達(dá)到3000多億個(gè)大氣壓。在這樣的高溫高壓下，太陽(yáng)的聚變反應(yīng)非常容易。但在地球上可不容易，因?yàn)橛萌魏我环N材料制作的容器都無(wú)法耐受這樣的高溫高壓。

⑥怎么辦?科學(xué)家想到了用磁場(chǎng)做容器。從氫彈爆炸至今，科學(xué)界用了60年的努力，目前已成功在磁場(chǎng)容器中將溫度提高到4億到5億攝氏度，然后投入氘氚產(chǎn)生聚變反應(yīng)。但由于很難把這種高溫長(zhǎng)時(shí)間維持下去，所以全世界30多個(gè)國(guó)家上百個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置的聚變放電時(shí)間都很短!少則幾秒，長(zhǎng)的也不過(guò)數(shù)百秒。我國(guó)從1965年研究“人造太陽(yáng)”開(kāi)始，如今已能使放電時(shí)間持續(xù)千秒以上。

⑦所以，科學(xué)家說(shuō)，建設(shè)核聚變電站投入民用。至少要再等上50年時(shí)間。但等待是值得的!現(xiàn)在地球上的石油、煤炭等化石能源至多可用200年時(shí)間，其中石油不足50年。即使目前核裂變電站使用的鈾燃料，全世界也只能再開(kāi)采60年。用這些材料做能源還有個(gè)致命弱點(diǎn)??環(huán)境污染!

⑧相反，氘和氚卻是清潔能源，如空氣中平時(shí)就有氘和氚。所以不用擔(dān)心聚變反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生廢氣、廢渣和放射性污染等問(wèn)題。有人擔(dān)心電站爆炸，但科學(xué)家說(shuō)。聚變?cè)诖艌?chǎng)中進(jìn)行，維持溫度已很不易，只要稍微馬虎，溫度就會(huì)降下來(lái)，聚變就停止了，因此爆炸的可能性是零。

⑨氘和氚是取之不盡用之不竭的能源。世界海洋中大概蘊(yùn)藏了40萬(wàn)億噸氘。如果全部用于聚變反應(yīng)，釋放的能量足夠人類(lèi)使用幾百億年，這比太陽(yáng)的壽命還要長(zhǎng)了。

1　選文的說(shuō)明對(duì)象是什么?它的總體特征是什么?

2　選文第③段的目的在于說(shuō)明什么?

3　從選文第④段的說(shuō)明中，你得出什么結(jié)論?請(qǐng)寫(xiě)出你的探究結(jié)果。

4　科學(xué)家說(shuō)核電站“爆炸的可能性是零”，其理由是什么?

5　氘和氚是清潔的能源，這樣說(shuō)的根據(jù)是什么?

參考答案

1　人造太陽(yáng)。能夠穩(wěn)定控制核聚變，使聚變產(chǎn)生的能量緩緩輸出，轉(zhuǎn)化為人們可持續(xù)使用的電能。

2　說(shuō)明“人造太陽(yáng)”的制造原理。

3　氫彈的聚變過(guò)程和“全超導(dǎo)托克馬克試驗(yàn)裝置”聚變過(guò)程是不同的，前者是不可控的，它瞬間釋放出的巨大能量足以毀滅一切，而后者卻能夠穩(wěn)定控制核聚變，使聚變產(chǎn)生的能量緩緩輸出，轉(zhuǎn)化為人們可持續(xù)使用的電能。

4　聚變?cè)诖艌?chǎng)中進(jìn)行，維持溫度已很不易，只要稍微馬虎，溫度就會(huì)降下來(lái)，聚變就停止了，因此爆炸的可能性為零。

5　空氣中平時(shí)就有氘和氚。所以不用擔(dān)心聚變反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生廢氣、廢渣和放射性污染等問(wèn)題