中国|制造人类终极能源，为什么中国最有希望？
各位好 ， 我是冬晓 。 7月28日 ， 世界最大的核聚变装置 ， 国际热核聚变实验堆（ITER） ， 在法国开始组装 ， 35个国家领导人远程视频、参加庆典 。 该反应堆是一个能产生大规模核聚变反应的托卡马克 ， 也被叫做“人造太阳” ， 由中国、欧盟、美国、俄罗斯、日本、韩国、印度联合建造 。 工程建设中 ， 中国提供了核心设备 。 今天的视频我们就讲一下人造太阳的那些事 。
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核聚变 ， 两个原子核碰撞结合 ， 释放能量 。 氢弹将这一理论变为现实 ， 瞬间爆炸 ， 产生巨大的能量 。 但这样的方式不可控 ， 做武器还行 ， 用来发电就纯属异想天开 。 太阳内部核聚变为什么能持续? 因为它质量大 ， 产生的强大引力指向内部 ， 抵消了聚变产生的向外压力 ， 构成平衡 。 有了这种平衡 ， 物质不会炸散开来 ， 聚变能持续进行 。
氢的同位素 ， 氘、氚 ， 是常用的聚变原料 ， 它们的混合气体 ， 必须在超过1亿度高温环境下 ， 才能产生大规模反应 。 这样高的温度 ， 原子中的电子和原子核分开 ， 独立运动 ， 形成等离子体 。 可控核聚变 ， 需要将这团气体约束在高温环境中 ， 太阳靠引力约束 ， 那么人类呢？用容器装吗？问题是 ， 这样的容器该用什么材料制造？1亿度的高温 ， 任何材料也无法承受 。
早期的科学家尝试了很多方案 ， 仿星器 ， 箍缩机、磁镜等 。 很遗憾 ， 这些装置工作不稳定 ， 实验效果不理想 。 为了约束高温等离子体 ， 政府需要投入更多的钱 ， 建造更精密的设备 。 50年代 ， 美国投入巨额资金 ， 启动“舍伍德工程” ， 希望成为聚变研究的领头羊 ， 但这被英国抢了先 ， 他们的ZETA聚变装置取得重大突破 。 ZETA的投资比“舍伍德工程”少得多 ， 这下美国人脸上挂不住了 ， 不让英国发布实验成功的消息 。 两国媒体相互拱火 ， 英国《观察家报》说：这是羡慕嫉妒恨 。 《纽约时报》说：不对 ， 我们不可能比你差 。 后来 ， 美国迫于外界压力 ， 允许英国人发表相关数据 ， 结果 ， 专家验证后发现 ， 这次实验并没有成功 。 这期间 ， 各国实验都没什么进展 ， 政府不愿意再多投钱 ， 研究经费减少 。 1958年 ， 科学家们在日内瓦开了个会 ， 大家合计合计 ， 看看有什么更好的核聚变方案 。 苏联科学家萨哈罗夫提出的“托卡马克”概念 ， 走进大众视野 。
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“托卡马克” ， 俄语意思“环状磁容器” ， 这个装置类似汽车轮胎 ， 中空的 ， 尺寸比轮胎大得多 。 在强磁场作用下 ， 高温等离子体悬浮起来 ， 被约束在环状腔体内 ， 不接触设备内壁 。
苏联人刚拿出该装置时 ， 西方国家觉得这是骗人的玩意儿 ， 就凭他们那点技术 ， 能实现可控核聚变? 1969年 ， 英国科学家跑到莫斯科查看 ， 结果发现 ， 这个方案是真的有效的 。 欧美各国知道消息后 ， 一哄而上 ， 纷纷建造起托卡马克 。 1982年 ， 美国搞出了TFTR ， 1983年 ， 欧洲弄出了JET ， 1985年 ， 日本研制出JT-60 。 三套设备中 ， 聚变产生的能量已经接近外界输入的能量 ， 好比做生意 ， 收入等于支出 ， 不赚不亏 。 要是聚变能量再大点 ， 就能支持发电了 。 怎么做才能实现呢？建造更大的托卡马克 。 更大意味着更多的投资 ， 单个国家无法承担 ， 于是就有了“国际热核聚变实验堆（ITER）”计划 。
1985年 ， 项目启动 ， 当时仅有四个国家参与 ， 分别是：美国、苏联、欧共体、日本 。 新组织独立于联合国原子能委员会 。 所谓的“国际”项目 ， 实际上是排他的 ， 只有强国才能玩得起 。 其他国家要想加入也行 ， 只能以这某个成员国的“小伙伴”身份加入 。 加拿大是以欧共体小伙伴身份参加的 。 当时 ， 中国经济、技术落后 ， 没人肯带我们 。
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