三體迷【地球往事專(zhuān)欄】在法國卡達拉舍科學(xué)研究中心，全球首臺最大的核聚變反應設備正在建設當中。這正是著(zhù)名的國際熱核聚變實(shí)驗反應堆計劃（ITER），同國際空間站、歐洲粒子加速器和人類(lèi)基因組計劃一樣，ITER也是當今世界規模最大、意義最深遠的國際科研合作項目之一，俗稱(chēng)“人造太陽(yáng)”計劃！該計劃旨在引領(lǐng)人類(lèi)進(jìn)入核聚變發(fā)電的新時(shí)代，這也是無(wú)數科學(xué)家和工程師們數十年來(lái)一直追求的目標。
這臺設備的原理同太陽(yáng)內部反應的原理一樣——融合氫的兩種同位素氘與氚，預期可產(chǎn)生500兆瓦的能量，這將使得其輸出的能量達到驅動(dòng)它所需要輸入的能量的10倍以上。
一旦建設完成，ITER的直徑和高度將達30米，它也將成為新型核聚變設備的代表。如果ITER能達到預期的能源輸出目標，它將成為第一臺將核聚變能源從實(shí)驗室帶出到城市供能的設備。截止2015年6月，該工程的造價(jià)已經(jīng)超過(guò)了驚人的140億美元，但是專(zhuān)家們認為完全物有所值，畢竟核聚變的供能原理就如同太陽(yáng)一般，并且相比于目前地球上的其他能源來(lái)說(shuō)有許多優(yōu)勢：
不同于目前使用的核裂變反應堆，核聚變產(chǎn)生的廢物將不帶放射性，在100年內可以完全被重復利用。
安全性高，反應失控的可能性小，因為反應如果不維持就會(huì )停止。
相比于煤炭、天然氣和原油，核聚變更加清潔，無(wú)污染。
氘和氚的核聚變反應，其原料直接取自海水，來(lái)源幾乎可以說(shuō)是取之不盡。
而核聚變供能的最大問(wèn)題略帶一點(diǎn)黑色幽默——運行核聚變設備所需輸入的能量往往比其輸出的能量還高。因為目前常用的磁約束核聚變的原理是通電時(shí)在托卡馬克（Tokamak）內部產(chǎn)生巨大的螺旋磁場(chǎng)，將其中的等離子體加熱到超高溫度，以使得聚變反應發(fā)生。
實(shí)際上，創(chuàng )造這么高的溫度本身就是一個(gè)壯舉，而且托卡馬克并不能長(cháng)時(shí)間維持等離子流。最長(cháng)的等離子流持續時(shí)間是6分30秒，由法國的托卡馬克創(chuàng )造于2003年。這是科學(xué)家們數十年來(lái)一張很頭疼的問(wèn)題，維持這樣的等離子流耗費的能量實(shí)在太大了。對此，最理想的解決方案是創(chuàng )造出能自我維持等離子流的機器，ITER正因此應運而生。
ITER于2007年開(kāi)始動(dòng)工，有望在2019年竣工，并在2020年進(jìn)行首次試運行，到2027年，這套設備有望產(chǎn)生預期的能量增益。如果進(jìn)展順利，屆時(shí)ITER必將給人類(lèi)帶來(lái)一場(chǎng)能源革命！
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