人造太陽的案例
中國“人造太陽”首次實現1億度運行
據央視新聞客戶端11月12日報道，中科院等離子體所今天發布消息，我國大科學裝置“人造太陽”日前取得重大突破，實現加熱功率超過10兆瓦，等離子體儲能增加到300千焦，等離子體中心電子溫度首次達到1億度，獲得的多項實驗參數接近未來聚變堆穩態運行模式所需要的物理條件，朝著未來聚變堆實驗運行邁出了關鍵一步，也為人類開發利用核聚變清潔能源奠定了重要的技術基礎。
圖/“人造太陽”大科學裝置 本文配圖均來自央視新聞客戶端
圖/“人造太陽”大科學裝置
東方超環（EAST）是等離子體所自主設計、研制并擁有完全知識產權的磁約束核聚變實驗裝置，是世界上第一個非圓截面全超導托卡馬克，也是我國第四代核聚變實驗裝置，它的科學目標是讓海水中大量存在的氘和氚在高溫條件下，像太陽一樣發生核聚變，為人類提供源源不斷的清潔能源，所以也被稱為“人造太陽”。該大科學裝置瞄準未來聚變能商用目標的關鍵科學問題，近年來在高性能、穩態、長脈沖等離子體研究方面取得了多項原創性成果。
圖/“人造太陽”大科學裝置
圖/2018年度EAST實現的1億度等離子體放電
2018年度EAST物理實驗持續經歷4個多月，物理實驗面向未來聚變堆先進穩態運行模式的發展和長脈沖運行下的關鍵科學技術問題，重點開展了高功率加熱下堆芯物理機制研究的系列實驗。
展開 羽絨服、牛仔褲從蘇聯換來了中國第一個"人造太陽"
有“人造太陽”之稱的全超導托卡馬克大科學裝置EAST本文圖均為 科技日報微信公眾號 圖（除署名外）
價值400萬元人民幣的羽絨服、牛仔褲能派上什么用場？20多年前，它們換來了的中國的第一個“人造太陽”。
人類渴望在地球上模擬太陽內部的核聚變，期望能夠把其驚人的能量穩定地輸送給電站。托卡馬克是人們實現“完美能源”的希望，也被稱為“人造太陽”。
上世紀50年代開始，世界各國都在研制托卡馬克。90年代初，蘇聯已經著手開發第二代托卡馬克，有意把第一代裝置送給其他國家，這對于“零起步”的中國而言機會難得。時任中科院等離子體物理研究所所長的霍裕平院士提議，用牛仔褲、羽絨服和他們換！
于是，“我們用400萬人民幣的羽絨服、牛仔褲、瓷器等生活物資換來一個當時價值1800萬盧布的裝置。”中國工程院院士李建剛說。
經過三年半時間的拆解、改造，中國科學家在這個新裝置上實現了優于其他國家的實驗成績。但要實現核聚變，必須建造新一代全超導托卡馬克核聚變實驗裝置。
2006年9月，中國自主設計建造的世界首個全超導非圓截面核聚變裝置EAST建成，與國際同類實驗裝置相比，它在當時獲得四項世界“第一”，即使用資金最少、建設速度最快、投入運行最早、運行后獲得等離子放電最快。
由美、法等國在20世紀80年代中期發起的、旨在建立世界上第一個受控熱核聚變實驗反應堆的ITER計劃也正是在這時才將中國吸納為七方合作成員之一。
從“逐日”到“并跑”
海水中大量蘊藏的同位素氘和氚在聚變成一個氦原子的過程中，能夠釋放出的巨大能量，和太陽產生光和熱的過程相似。如果人類掌握了核聚變能源，將擁有可使用上十億年的清潔能源。
因此，受控熱核聚變實驗裝置被人們稱之為“人造太陽”，是地球尋找能源出路的希望。
展開 教你用特斯拉閥做出“人造太陽”
那再說個它更高大上的應用——人造太陽！別誤會，不是核聚變。而是流體領域一個神秘現象：空化。
有人發現高壓流體經過特斯拉閥，拐彎部位后側發生壓力驟降，會產生空化，這一點我用AICFD軟件也仿真算了一下，果真如此。
而空泡潰滅時，會產生堪比太陽表面的5000K高溫以及6000兆帕的高壓，我曾經就利用敲擊啤酒瓶口使底部產生空化的原理，直接將酒瓶震碎。
那么這個威力在管子中能干嘛呢？ 污水處理！污水中的有機物一直是個老大難問題，目前常用做法有化學沉降，但很難處理干凈。這時空化就派上用場了，它產生的高能沖擊波足以擊碎有機物中的化學鍵，將其分解。有相關研究，經特斯拉閥裝置循環空化處理15分鐘，污水中的大腸桿菌被殺死接近100%。
目前空化處理污水中有機物的方式已經產業化應用，但主要是超聲波空化。如果將來研究后，利用特斯拉閥的可操作性及成本方面優于超聲波空化，那么可能會是污水處理問題的一個新的進展。
百年來，正如對特斯拉本人的評價一樣，有人說特斯拉是徹徹底底的loser，有人卻說他是最接近神的人，同樣大家對特斯拉閥的看法也是兩極分化，一種說法是這玩意就是故弄玄虛沒什么用，雖然叫閥，卻是個漏的閥。但也有人覺得它沒有運動部件，結實耐用的特點是無可替代的事實，而且這個漏也很可能成為它最大的特點，也許它真是特斯拉留給后人的寶庫，等待人們去挖掘，找到真正屬于它的舞臺。
本期就到這里，歡迎點贊轉發，下期見 ~拜拜！
展開 科普 | 太陽是如何在沒有氧氣的太空中燃燒的呢？
你有沒有想過這樣一個問題，太陽為什么可以一直燃燒呢？
我們都知道，燃燒屬于一種化學反應，而且燃燒需要可燃物、氧氣以及達到燃燒所需的最低溫度這三個必要條件同時存在，缺一不可。宇宙是由3/4的氫元素和1/4的氦元素組成，也就是說，宇宙中是沒有氧氣的。那么，太陽究竟是如何燃燒的呢？
其實，太陽的燃燒與我們平時所見的燃燒并不相同，太陽內部在連續進行氫核聚變，它的光和熱就是由核聚變產生的。
核聚變又叫熱核反應，指的是質量小的原子，例如氘核（由一個質子和一個中子構成）或氚核（由一個質子和一兩個中子構成），在超高溫條件下結合成新的原子核——氦核，從而釋放出巨大的核能。在太陽內部，氫原子核在超高溫下發生聚變，以熱和光的形態釋放出巨大的核能。可以說，太陽核心每時每刻都在發生氫彈爆炸，比原子 彈爆炸的威力都大。
人類最早發現的核聚變反應是太陽內部發生的核反應，它不斷地向外輻射能量，向地球輸送能源。因此，核聚變也被看作是宇宙的能源。
隨著科學技術的發展，科研人員利用核聚變原理，進行“人造太陽”的研發。“人造太陽”擁有類似太陽的核聚變反應機制，匯聚了“超高溫”、“超低溫”、“超高真空”、“超強磁場”、“超大電流”等尖端技術，成功實現可重復的1.2億攝氏度101秒和1.6億攝氏度20秒等離子體運行。
地球萬物生長所依賴的光和熱，源于太陽核聚變反應后釋放的能量。而“人造太陽”的出現，使人類有望徹底實現能源自由。
展開 
溫度超過一億攝氏度，到底用了什么材料不被熔化？
到那時，人造太陽產生的近乎無限的清潔能量，將會最終解決能源與環境的平衡，帶我們進入一個綠色發展的未來。
看一下視頻：
△央視財經《經濟半小時》欄目視頻
End
來源：央視財經
評論處大家可以補充文章解釋不對或欠缺的部分，這樣下一個看到的人會學到更多，你知道的正是大家需要的。。。
【親點好看】小編工資漲五毛
↙↙↙別操機了，快來學UG軟件吧
一掌拍出人造太陽，擊碎啤酒瓶
空泡潰滅威力巨大，理論推演將產生速度4000m/s的微激波和微射流，并伴隨6000兆帕的高壓及堪比太陽表面的5000K高溫。
這意味著，你一掌下去，就拍出了 個人造太陽，因此啤酒瓶扛不住碎掉也是情理之中了。
前述我們說的瓶中液體一直都是水，那如果把液體換成啤酒呢？用和之前敲碎瓶子一樣的力量，猛烈一擊，啤酒劇烈噴發，但酒瓶卻毫發無損，這又是為什么呢？
水空化形成的氣泡內主要是水蒸氣，而啤酒里溶有大量二氧化碳，敲擊后底部產生的氣泡內不再僅是水蒸氣，而是充斥著從酒中析出的二氧化碳，這樣即使酒下落，底部壓力升高，水蒸氣液化成水，泡內還有二氧化碳存在，減緩了氣泡收縮，氣泡潰滅力量便被削弱了。并且還有部分氣泡根本沒有潰滅，而是吸入更多二氧化碳后和啤酒一起噴出瓶外。所以我用同樣的力量敲，自然敲不碎裝有啤酒的瓶了。
雖然啤酒中的空泡潰滅力量弱了點兒，但這潰滅力量還是在的，所以找個壯士用錘更大力地敲，也還是可以敲碎的。
總結一下，空瓶拍不碎，瓶中裝啤酒比較難拍碎，裝水才容易碎。這其中的原理，我說了這么多，想必大家都懂了吧。那么下次聚會時，你就可以炫技三連：
先拍個蘑菇云，然后幾秒鐘炫進瓶中酒，最后加點兒水，有勁兒用手，沒勁兒用錘，碎它個晶光燦爛。這波連續操作，量別人再也玩不出啥新花樣，即使狠人朋友在場也無懈可擊。Are you sure ？
展開 NASA今將發射帕克太陽探測器，人造航天器或創造三項歷史
美國宇航局（NASA）計劃于美國東部時間8月12日凌晨3時33分（北京時間8月12日下午3點31分）發射“帕克”號太陽探測器。探測器飛行7年后將抵達太陽的日冕層，這將是人造航天器首次抵達恒星的大氣層。
NASA將發射人類首顆“帕克”號太陽探測器，探測器飛行7年后將抵達太陽的日冕層 本文圖均為視覺中國 圖
美國宇航局11日發布消息稱，“帕克”太陽探測器將由美國聯合發射聯盟的“德爾塔”-4重型火箭于12日凌晨在佛羅里達州卡納維拉爾角空軍基地發射升空。該探測器原計劃10日發射，但臨近原定發射時間，美國宇航局還在進行故障評估，發射時間數次推遲，最終錯過了最佳發射窗口時間并取消了當天的發射任務。美國宇航局并沒有對此次任務的取消做解釋，只是在推特上宣布了這個消息，并表示發射日期推遲到11日。
“帕克”太陽風探測器任務由約翰·霍普金斯大學應用物理實驗室制造，由美國宇航局負責管理。
據美國科技網站The Verge報道，“帕克”探測器若成功發射并抵達工作軌道，其“逐日之旅”將創造三項人造航天器歷史。
一是“帕克”太陽探測器將成為人類有史以來飛行速度最快的航天器。由于探測器需要抵抗地球太陽之間的引力，借用金星的引力，逐漸接近太陽。科學家將航天器的速度提升至最高速度達每小時50萬英里（約為80.46萬千米），相當于只需不到一分鐘的時間可從芝加哥到北京。
在“帕克”太陽探測器發射成功之前，世界上飛行速度最快的航天器是“新視野”號冥王星探測器。
展開 2018，那些改變我們生活的黑科技
8、托卡馬克人造太陽
龔先祖是人造太陽實驗中國的負責人之一，他的夢想是有生之年看到核聚變能點亮一個燈泡。人造太陽是全球科學家通力合作的項目。中國是ITER計劃重要的參與者。通過模擬太陽的核聚變制造能量，是能源的終極解決方案。托卡馬克，正在顛覆當今當下人類對能源的認知。
9、3D打印幫助醫生獲得新技能
唐康來，將鈦合金粉末3D打印出來的人工距骨移植在患者腳上，獲得了良好效果。未來，生物打印的人造組織，將有機會取代人體器官移植，一體成型的精密零件和納米級別打印的微觀物品，會顛覆人們對制造的定義。
10、干細胞技術實現“返老還童”
一小瓶尿液，就能打開一個新世界。裴端卿在尿液中誘導出干細胞，植入小鼠體內，生長出了具有人的染色體基因點牙齒。未來人們利用干細胞可以成長出任何一個特定的器官，從細胞層面實現返老還童。
11、人工智能"煥活"逝者聲音
用人工智能技術模擬已故著名配音大師李易的聲音，這是紀錄片《創新中國》總導演史巖大膽提出的一個創意。為了給片子配上最好的聲音，從人工智能工程師到導演和音樂編輯，都付出了巨大的心血，不斷改進，才讓已逝“配音大師”的聲音在信息技術的支持下“重現”，最終完成了世界首部利用人工智能模擬人聲完成配音的大型紀錄片。
以上黑科技都可以在紀錄片《創新中國》里看到。大型紀錄片《創新中國》講述中國最新科技成就和創新精神，用鮮活的故事記錄當下中國偉大的創新實踐，聚焦信息技術、新型能源、中國制造、生命科學、航空航天與海洋探索等前沿領域，探討中國的創新成發展及世界影響。1月22日-1月27日每日20:00中央電視臺紀錄頻道（CCTV-9）播出。
來源：CAE部落
展開 盤點2018那些驚艷世界的“中國制造”
小編帶您一起盤點：
中國“人造太陽”首次實現一億度運行
11月12日，我國大科學裝置“人造太陽”取得重大突破，成功實現加熱功率超過10兆瓦，等離子體儲能增加到300千焦，等離子體中心電子溫度首次達到1億℃，獲得的多項實驗參數接近未來聚變堆穩態運行模式所需要的物理條件，朝著未來聚變堆實驗運行邁出了關鍵一步，也為人類開發利用核聚變清潔能源奠定了重要的技術基礎。
承載我國“人造太陽”夢想的東方超環（EAST）是等離子體所自主設計、研制并擁有完全知識產權的磁約束核聚變實驗裝置，是世界上第一個非圓截面全超導托卡馬克，也是我國第四代核聚變實驗裝置，它的科學目標是讓海水中大量存在的氘和氚在高溫條件下，像太陽一樣發生核聚變，為人類提供源源不斷的清潔能源。
推力矢量技術攻關取得重大突破
11月6日，第十二屆中國國際航空航天博覽會在珠海開幕。由我國自主研制的殲-10B推力矢量驗證機在珠海上空成功進行了過失速機動飛行表演。展示的“榔頭”機動，“大迎角360度滾轉”“落葉飄”“眼鏡蛇”“赫伯斯特”等典型過失速機動飛行動作，充分體現了殲-10B推力矢量驗證機優異的飛行性能。
實現過失速機動飛行，不僅要擁有帶推力矢量技術的發動機，同時，飛機必須具有優良的大迎角氣動性能、良好的進發匹配特性、以及獨特的飛行控制技術。近幾年，我國推力矢量技術取得重大突破，成為世界上少數幾個掌握此項關鍵技術的國家之一。
北斗衛星導航系統進入全球組網新時代
11月1日，我國在西昌衛星發射中心用長征三號乙運載火箭成功發射第17顆北斗三號全球組網衛星。這顆衛星屬于地球靜止軌道衛星，是第41顆北斗導航衛星，也是北斗三號系統首顆地球靜止軌道衛星。
展開 Science：無中生有！自然界不存在的全新材料
最新研究將有助科學家更好地了解天然蛋白絲的結構和力學特征，并制造出自然界中不存在的全新材料，包括媲美或超過蜘蛛絲強度的人造纖維，以及納米級電路等。
在自然界中，蛋白絲是活細胞中若干結構和運動部分以及許多身體組織的必要組成部分。這些結構和組織包括讓細胞形成特定結構的細胞骨架、協調細胞分裂的細胞微管，以及我們體內最常見的蛋白質——膠原蛋白等。
為設計出這種新蛋白絲，華盛頓大學醫學院生物化學教授戴維·貝克帶領的團隊使用了貝克實驗室開發的名為“羅塞塔”（Rosetta）的計算機程序，該程序可以通過蛋白的氨基酸序列預測其形狀。他們用“羅塞塔”設計出了一種小蛋白，其表面有氨基酸，可使它們相互鎖定，從而自我組裝成螺旋狀的蛋白長絲。研究人員稱，借助這一方法，“我們最終能設計出可像樂高積木一樣拼合的蛋白質”。該成果已發表于《科學》雜志在線版。
論文第一作者、華盛頓大學醫學院講師喬治·法利亞斯說，新方法設計出的蛋白相對較小，僅由180至200個氨基酸組成，長度僅約1納米，但可組裝成長度超1萬納米的穩定長絲。研究還證明，通過修改設計出的蛋白在溶液中的濃度，并添加抑制蛋白結合能力的添加物，可驅動細絲生長或解散。
貝克說：“對細絲形成動力進行編程的能力將使我們深入了解自然界中的蛋白長絲如何組裝和解開。這些蛋白非常穩定，可作為易于修改的支架，應用于從新型診斷測試到納米電子設備等各種領域。”
新材料之新，在于它們往往擁有傳統材料所不擁有的一種或多種優異性能：耐高溫、耐高壓、抗輻射、自修復、超輕、超韌度等等。正是這些優異性能讓那些以往難以實現的科研設想成為現實。例如，要研制可以在深海作業的水下自主機器人，需要能夠承受海底極端高壓環境的材料；要實現核聚變能源即“人造太陽”，需要大量能夠承受超強輻射的材料。
展開 螺旋天線助力核聚變反應
圖注： Magnetic Field Distribution(Log Scale) - 磁場分布（對數標度）
螺旋天線成就人造太陽
為了實現核聚變，DIII-D托卡馬克裝置需要達到比太陽核心溫度高10倍的溫度。為了實現這一目標，目前的托卡馬克裝置采用了兩個系統（圖4）：中性束系統和電子-回旋加熱系統。20兆瓦能量的高能氘原子被注入到中性束系統中，而在回旋加熱系統中，回旋管被注入了高達4兆瓦的微波能量以加熱電子。一種新型的加熱系統（圖5）正在設計與建造中，該系統采用了能注入1兆瓦的射頻能量的螺旋天線。
圖 4. 當前DIII-D裝置外部加熱系統：中性束（左）和回旋管（右）。
圖 5. DIII- D托卡馬克裝置上的螺旋天線。
多物理場仿真成為了優化螺旋天線設計的基礎。DIII-D將是第一臺以兆瓦級功率使用這種天線的托卡馬克裝置，同時它能將射頻能量耦合到等離子體，并通過專門的代碼來驅動電流并加熱等離子體以達到預期效果。
螺旋天線由包含2個端模塊和28個中心模塊的1.7米陣列構成。能量可以通過直接連接到端模塊的兩條帶狀線從天線的任意一端注入，然后依次感應耦合到每個無源中心模塊。DIII-D中的等離子體可持續長達10秒，脈沖間隔為10到15分鐘，為系統冷卻到室溫提供了充足的時間。天線的設計遵循相同的運行周期。
Torreblanca解釋說：“多物理場仿真賦予我們嘗試新材料的能力，并讓我們清晰地了解哪種材料可以提供最好的結果。天線需要能經受由等離子體干擾所引起的強電磁力，因為這會在天線內產生強大的電流。為了減小這種電流，天線需要采用低電導率的材料，但同時又要求材料具備很高的熱傳導率，才能消散天線因暴露于等離子體而承受的高溫。混合了鉻鋯銅（CuCrZr）和因康鎳合金（Inconel）的設計為我們提供了兩類材料最佳的綜合優勢。
展開 
