中国科学家向制造“人造太阳”迈进

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香港《南华早报》网站2月5日发表了题为《中国科学家向制造“人造太阳”迈进》的报道，编译如下：

在中国东部一个甜甜圈形状的房间里，科学家们已经能利用核聚变制造灼热的氢气，这些氢气的温度是太阳中心温度的3倍多，而且科学家们能让这一温度维持102秒。

研究人员说，全球竞相利用一种新型的、人造太阳能来获取无尽的清洁能源，这一突破让中国在这场竞赛中抢得先机。随着地球的天然能源储备迅速耗尽，获取无穷无尽的清洁能源已经变成一个迫切需要解决的问题。

中国科学院合肥物质科学研究院周三在其网站上说，上周在该研究院的一个磁约束聚变反应堆上进行了这个实验。

这个反应堆的正式名称是“实验型先进超导托卡马克”（EAST）。它能将一种氢气——被称为等离子体的一种灼热的离子化气体——加热到大约5000万开氏度（约合4999.9万摄氏度）。太阳中心的温度大约为1500万开氏度。

根据这一热力学温标，绝对零度为零开氏度（相当于零下273.15摄氏度）。在这个温度，所有分子运动都会停止。

合肥这个实验中达到的温度则位于这一温标的另一端，大约相当于一个中等规模的热核爆炸所能达到的温度。该实验的目标是创造接近太阳深处的核聚变环境。

过去10年中，至少有一项实验声称达到了比合肥实验更高的温度。但那项实验从未得到成功复制，其持续时间也不能同中国的实验相比。中国实验中的高温持续超过一分半钟。

同时，日本和欧洲的物理学家已成功达到中国团队达到的温度，但他们制造的高温无法持续超过一分钟，因为他们担心会导致反应堆熔毁。

EAST是由前苏联科学家发明的，目的是控制核聚变用于发电。

由于产生的温度极高，出于安全考虑，EAST利用强大的磁场让等离子体保持圆环状——想象一下一个不断旋转的巨大甜甜圈。原子在超导磁体的作用下漂浮在适当位置。

但控制处于如此灼热、如此不稳定状态下的氢气是一项严峻挑战。过去60年建造的大部分托卡马克装置都无法维持20秒以上。

合肥物质科学研究院表示，合肥的科学家“夜以继日”地工作，从而使持续时间达到创纪录水平。

这个团队宣称，他们已解决了很多科学和工程问题，例如设法捕捉高能粒子和从这个“甜甜圈”逃逸的热量。

但他们说，他们依然没有实现让温度达到1亿开氏度（约合9999万摄氏度）并持续1000秒（约17分钟）以上的目标。他们还说，要建造一个具有商业可行性且能稳定运转几十年的发电厂，还要花很多年时间。