太阳这种能源也能被人造？

随着科学技术的发展，数百年来人类已经从骑马转变为驾驶汽车、火车和飞机。从篝火的小灯到使用高性能荧光灯把我们的夜晚变成白天。随着文明的进步和日常生活的极大便利，人类越来越依赖能源。受刺激的能源需求和现有的不可再生地球资源之间的矛盾关系到人类文明的未来能持续多久。

目前，世界上占主导地位的石油、天然气等化石燃料的不可再生性和环境污染，使得越来越多的人开始关注光能、潮汐能和风能等清洁能源的研究、开发和利用，而科学家们对此并不满意。

阳光普照大地。

人类明白所有上述地球能量都来自太阳，离地球最近的恒星。几十亿年来，太阳以其巨大的内部能源温暖了我们的地球，直接孕育了地球上生命的诞生和发展。从那以后，科学家们很长一段时间都在做大胆的计划，看看地球是否能人工制造出一个类似小太阳的能力装置，也就是“人造太阳”计划。

要制造太阳，人们必须知道太阳的能量是从哪里来的，它似乎不断地释放能量。

太阳能结构

太阳的能源

天体物理学家发现，太阳核心的温度为1500万摄氏度，压力为2500亿个大气压。在如此高的温度和压力下，核聚变反应在这一地区不断发生。在聚变反应中，四个氢核结合形成一个氦核，并失去一些质量。根据狭义相对论建立的质量能量方程，这部分质量释放出大量能量。根据科学家的探测数据，粗略估计，太阳中心核聚变释放的能量相当于每秒9.2万亿吨梯恩梯当量，也就是说，相当于太阳中心爆炸了大约4万亿颗在广岛爆炸的“小男孩”原子弹。

太阳每秒产生6.2亿吨氢的核聚变反应。

事实上，我们所熟悉的核武器中的氢弹使用的核聚变反应类似于太阳中心的反应。然而，这种反应首先通过类似原子弹的裂变反应提供高温高压的极端条件，然后引发聚变反应。它可以被看作是模仿太阳聚变反应的最后一步，并在短时间内释放出破坏性能量。

和平利用核能

1945年，第一颗原子弹在广岛爆炸，推翻了整个人类对战争的理解。从来没有任何力量能在瞬间摧毁整个城市。在经历了第二次世界大战和随后的冷战后，古巴导弹危机将所有人类文明带到了边缘。人类深刻意识到核武器的巨大破坏力。从那时起，通过和平手段利用核能已经成为科学界长期以来的梦想和方向。

日本福岛核电站

根据原子弹核裂变原理产生能量的核电站在世界范围内发展迅速。尤其是欧洲和日本等国家，虽然缺乏土地面积和自然资源，但在科技实力上处于领先地位，它们几乎将核电厂视为获取能源的主要手段。然而，近年来，随着核泄漏和污染事件的报道，世界范围内大型核电站的建设受到了广泛的质疑和批评。现有的核电站都使用核裂变能。这种裂变反应的产物具有很高的放射性，难以处理，而且衰变时间很长。一旦泄漏，核污染的范围(主要指电离辐射)是不可想象的。

核裂变反应原理

核裂变是原子弹的基本能量释放机制，不同于核裂变。氢弹中使用的核聚变反应是太阳中心(所有恒星)的能量产生机制。这些产品是日常生活中常见的元素，不产生放射性物质，没有任何污染，聚变反应的能量输出远远大于裂变反应。此外，与裂变反应的原材料铀不同，聚变反应是氢的同位素，因此很容易获得，而且它在海洋中的储量非常丰富。可以说，聚变反应能必将成为未来人类的主要能源。

核聚变反应原理

然而，为什么核电站没有使用聚变能来产生能量？这是因为引发聚变反应所需的条件极其苛刻。在地球上人工制造类似于太阳中心的超高温和超高压并不是一件容易的事情。然而，在氢弹中，利用裂变来引发聚变的方法过于武断和简单。它只能瞬间释放能量，不能在人类控制下长时间持续提供能量。(难道我们不能每天建立一个电场并在其中引爆氢弹吗？)