在地球上造一個「太陽」

知識 07-29

假如你是世界上最頂尖的科學家之一，每天都在探索未知的奧秘。一天晚上，你所在的城市忽然斷電，接著，世界各國均宣告化石能源即將枯竭，呼籲人們節約用電。全人類都陷入恐慌中。地球快要沒電了——你要怎麼做，才能拯救人類，讓地球熬過這場能源危機？

化石燃料——來自遠古的太陽能

能源是人類社會最重要的資源之一，煮飯需要天然氣，開車需要汽油，手機需要電，而發電需要煤。沒有能源，人類就沒法活下去了。那麼，你知道嗎？所有這些能源都是太陽給的。

自然界的太陽能板就是植物，植物吸收太陽光來進行光合作用，草食動物吃植物填飽肚子，肉食動物則以其他小型動物為食。動植物死後，它們的殘骸與泥土混合，隨著地質運動而被深埋在海底或地底，發生了複雜的化學變化，最終轉變成了石油、煤等化石燃料，被人類開採出來使用。沒有陽光的話，植物無法生存，就不會有化石燃料出現了。

而這些殘骸轉化成化石燃料的過程非常漫長，耗費的時間少則數百萬年，多則上億年，而人類使用的速度卻超快，儲存了上億年的燃料在短短几百年內就消耗了一大部分，石油、天然氣資源在幾十年內就會消耗殆盡，到時候人類該從哪獲得能源呢？

太陽的能量來自於核聚變

人類不可能等待幾百萬年，讓太陽能再次變成化石燃料。你不停地思考，終於，一個發光的小燈泡啟發了你——為什麼不製造一個人造太陽，直接利用它釋放的能量？

為了製造這顆人造太陽，你需要了解太陽的真實面貌：太陽是一顆巨大而熾熱的氣態恆星，它的能量來自於核聚變。

想像一下彈玻璃珠的遊戲，當一顆玻璃珠撞上另一顆時，它們很快就會彈開。但是有一種特殊的「玻璃珠」，它們相撞時不但不會分開，反而會融合在一起；不過「玻璃珠」里的一些小碎片會被「撞飛」，產生巨大的能量。這種「玻璃珠」就是原子，這個過程就是核聚變。在太陽的中心，有一種叫做氫的「玻璃珠」，它們相撞並融合，變成另一種「玻璃珠」——氦。在太陽內部，這樣的碰撞無時無刻不在發生，因此太陽可以不停地向外界釋放自己的光和熱。

人造太陽設計圖

如果能利用核聚變原理，製造一個與真實太陽類似的裝置，就能化解能源危機。但是，氫原子要達到很高的溫度和速度才能發生核聚變，並不是這麼容易實現的。你和同事們不斷鑽研，終於，一張設計圖被繪製出來。

開始實驗

人們在這個設計中看到了希望，大家團結起來，齊心協力進行人造太陽的建設。其實，這是一個真實存在的項目，它的名字叫「國際熱核聚變實驗反應堆」。早在1985年，這個項目就被提出，目前仍處於建設當中，預計2021年建成，它將有5層樓高，直徑30米長。

據科學家們計算，在人造太陽開始運轉的幾百秒內，它就會放出巨大的能量。它的發電速度和效率比人類以往的任何一種技術都要高得多；而核聚變所需的原料——氫原子可以從海水中獲得，取之不盡，用之不竭；與傳統的核裂變相比，核聚變的產物也幾乎沒有放射性，不會對人體和環境造成損害。如果能在各個國家的沿海地區建造人造太陽，那麼，這些「小太陽」產生的能量加在一起，就能成為人類一個巨大的能量之源！