人造太阳小学作文

2024-04-16

人造太阳小学作文(共8篇)

篇1:人造太阳小学作文

人造太阳小学作文

二零三五年九月十五日零晨四点三十分,我朱博士昂头挺胸,一步步走上了讲台。讲台上有一个按钮,我对着摄像机说:“现在,人类历史上的一个壮举---人造太阳即将发射!十——九---八——七——六……——,发射!”我按下了安钮,我旁边的屏幕上出现了一个火箭飞向天空,转眼消失不见。

“人造太阳是一个由新发明的记忆金属纳米制成的,外表与一块布一样,但一遇热就会变成平面镜来反射太阳光,从而得到全球除了南极与北冰洋以外都永远是白天的效果……”广播里传来了人造太阳的介绍。

但这已是五年前的.辉煌了,如今昼夜不分,我不想习惯也得习惯。对面的广场里天天,不,应该说分分钟都有人在跳广场舞,并且都太嗨了,简直没有办法睡觉。弄得我没带眼镜也带了免费的黑眼圈眼镜。哎!早知道就不弄什么人造太阳了,搞得我那么命苦。

带来的麻烦也不只这些,植物也遭到了大量死亡。夜来香,昙花……各种晚上开的植物都不知什么时候开花好,结果无法授粉大量死亡。

植物都这样了,当然动物也好不到哪里。狼从来都有夜晚嚎叫的习惯,不让自己的野性消失。但现在,都是白天,狼都要变成狗了。猫头鹰的特长就是——夜视。但现在夜都没了,猫头鹰都捉不住猎物了。

为什么不毁掉人造太阳呢?因为人造太阳花费了大量物资,也花费了大量人才的呕心沥血,大家都不同意。一天,我意外从一本书上得到了灵感,为什么不把人造太阳投入到军事领域呢。我们可以派人上去操控人造太阳,这样既不浪费了这个“太阳”,又不折腾人了。

我二话不说,飞奔到车上,开车到办公室,用特殊的手机和军事部长联络,并申请我的想法。军事部长深思片刻,同意了。

一年后,成功培育了一批叫“太阳人”的部队,坐火箭前往人造太阳。在我心里祝愿他们成功……

篇2:人造太阳小学作文

②“人造太阳”?难道真要在地球上造一个太阳?当然不是!“人造太阳”是指科学家利用太阳核反应原理,为人类制造一种能提供能源的机器――人工可控核聚变装置,科学家称它为“全超导托克马克试验装置”。

③太阳的光和热,来源于氢的两个同胞兄弟――氘和氚(物理学叫氢的同位素)在聚变成一个氦原子的过程中释放出的能量。“人造太阳”就是模仿这一过程。

④氢弹是人们最早制造出的“人造太阳”。但氢弹的聚变过程是不可控的,它瞬间释放出的巨大能量足以毁灭一切。而“全超导托克马克试验装置”却能够稳定控制核聚变,使聚变产生的能量缓缓输出,转化为人们可持续使用的电能。

⑤核聚变反应,首要条件是高温高压。太阳中心的温度高达1500万摄氏度,压强达到3000多亿个大气压。在这样的高温高压下,太阳的聚变反应非常容易。但在地球上可不容易,因为用任何一种材料制作的容器都无法耐受这样的高温高压。

⑥怎么办?科学家们想到了用磁场做容器。从氢弹爆炸至今,科学界用了60年的努力,目前已成功地在磁场容器中将温度提高到4亿至5亿摄氏度,然后投入氘氚产生聚变反应。但由于很难把这种高温长时间维持下去,所以全世界30多个国家上百个实验装置的聚变放电时间都很短!少则几秒,长的也不过数百秒。我国从1965年研究“人造太阳”开始,如今已能使放电时间持续千秒以上。

⑦所以,科学家说,建设核聚变电站投入民用,至少要再等上50年时间。但等待是值得的!现在地球上的石油、煤炭等化石能源至多可用2时间,其中石油不足50年。即使目前核裂变电站使用的铀燃料,全世界也只能再开采60年。用这些材料做能源还有个致命弱点――环境污染!

⑧相反,氘和氚却是清洁能源,如空气中平时就有氘和氚。所以不用担心聚变反应会产生废气、废渣和放射性污染等问题。有人担心电站爆炸,但科学家说,聚变在磁场中进行,维持温度已很不易,只要稍微马虎,温度就会降下来,聚变就停止了,因此爆炸的可能性是零。

⑨氘和氚是取之不尽用之不竭的能源。世界海洋中大概蕴藏了40万亿吨氘。如果全部用于聚变反应,释放的能量足够人类使用几百亿年,这比太阳的寿命还要长了。

小题1:选文的说明对象是什么?它的总体特征是什么?(3分)

小题2:选文第③段的目的在于说明什么?(2分)

小题3:第⑥自然段与第⑦自然段能不能互换?为什么?(3分)

小题4:氘和氚是清洁的能源,这样说的根据是什么?在自然界中,你认为还能开发哪些目前还未利用的清洁的能源?简要说说能开发的理由。(4分)

参考答案:

小题1:人工可控核聚变装置。(1分)能为人类提供可控而又源源不断的能源。(2分)

小题2:为人类能制造人造太阳提供依据。(2分)

小题3:不能互换。(1分)因为这两段在内容上存在因果关系,前段是因,后段是果。(2分)(共3分)

小题4:空气中平时就有氘和氚,所以不用担心聚变反应会产生废气、废渣和放射性污染等问题。(2分)涨潮能、地震能、雷电能、声音能。如:雷电能――制造一种能耐高压的蓄电池放在雷区。(2分)(共4分)

试题解析:

小题1:本题考查学生对文章内容的提炼。选文题目直接指出了说明的事物――人造太阳。事物的特征是事物之间得以区别的标志,是作者通过观察、思考,进而概括出来的本质属性。解答此题需整体感知选文内容,认真分析重点词句,明确人造太阳与太阳以及氢弹爆炸的区别。选文第④段最后3句有这方面的内容,对句子进行提炼:人造太阳的总体特征就是“人工可控而又能为人类提供源源不断的能源”。

小题2:此题考查信息筛选能力。解答此题时,要有全局观念,首先要理解选文第③段讲了什么,一般采用先分析再综合的方法,准确把握重要词语(聚变、释放出的能量)和句子的含义(太阳是如何释放出的能量),然后再综合起来,得出所需要的结论――人类能制造人造太阳。选文第③段的目的在于说明“为人类能制造人造太阳提供依据”。

小题3:此题考查区分段与段之间的关系。解答此题时,应从段与段之间的`关系上去揣摩,从说明文的内容和结构上去揣摩。第⑥段说明用磁场做容器实验装置“很难把这种高温长时间维持下去”,所以“建设核聚变电站投入民用,至少要再等上50年时间”,尽管时间长,但“建设核聚变电站投入民用”势在必行。

篇3:人造太阳

地球上造“小太阳”

现今人类可利用的最大、最具商业价值的能源无疑是核能。核电站利用核能的原理是核裂变。但是国家点火装置利用核能的方式则反其道而行之, 不是核裂变, 而是核聚变。太阳发光发热就是利用核聚变产生的能量。与核裂变相比, 核聚变不仅安全, 而且相对环保。利弗莫尔国家点火装置曾对媒体说:“我们正在研究的核聚变反应堆, 就等于在地球上建造了一个提供清洁能源的小太阳。”

释放1.3兆焦耳能量

目前, 这个“小太阳”已经初具规模, 并且已经进行了令人鼓舞的试验, 获得了宝贵的试验数据。利弗莫尔国家点火装置的一个科研组说, 11月2日他们向核聚变反应堆中心发射192束激光束, 用它们瞄准一个只有花生大小却包含氘和氚气体的小球体。这个小球体释放的能量高达1.3兆焦耳, 其核心最高温度大约是600万华氏度。

篇4:探秘“人造太阳”

在中国安徽省的省会合肥,一群科学家正围绕着一个神秘的巨大装置(见上图)埋头苦干。这个装置的安装、调试和运行吸引着来自世界各地的目光,它有一个很“东方”的名字:EAST。但是,更多的人管它叫做“人造太阳”。

什么?天上有一个太阳还不够吗?这两件事又有什么联系呢?

神说,要有光。就有了光。——《圣经·旧约》

在许多民族的上古传说中,最初的世界都被描述为幽冥黑暗的,而光明是神所赐予的。现在我们知道,地球上的人类所沐浴的光明和温暖都源自太阳。事实上,很多古代文明中都有太阳神崇拜,太阳是光明之神。

随着科学的进步,人们知道神秘的“太阳神”不过是一颗普通的恒星。但是太阳之火是怎么燃烧的?这个问题一直困扰着人们。有人曾设想太阳可能是个巨大的煤球,可是一计算,发现这么大的“煤球”也只够烧几千年,而太阳已经“烧”了几十亿年了,如今仍处于“壮年期”。再说太阳表面就有6000摄氏度,其内部温度高达1500万摄氏度,靠普通煤炭燃烧根本达不到这个温度。自然,把煤炭换成别的我们平常所熟知的燃料也同样不成。

19世纪末,当时的地质学家和生物学家们都肯定地认为,地球至少存在了几十亿年(现在我们知道这个数字约为46亿)。伟大的英国物理学家开尔文爵士用他的余生致力于太阳年龄的研究,他考虑了各种可能的因素,用当时最先进的物理和天文知识进行精密计算,最后认为太阳的年龄最多不超过6亿年。于是得出一个令人奇怪的结论:地球竟然比太阳要老得多!

开尔文显然错了,错就错在他还是没能弄懂太阳“燃烧”的秘密。当然,那个时候没有任何一个人知道这个秘密。难道,这真的是神的杰作?

神啊,赐予我力量吧!——美国卡通片《希曼》

让我们先撇开这个秘密,来感谢一下太阳吧。她带给世界一片光亮,给我们温暖,使万物生长……但也许最重要的,是她赐予我们宝贵的能源。

什么是能源?黑夜中点燃的一把火是能源,而被点燃的木材、草料都来自靠阳光生长起来的植物;我们开启各种电器所用的电、开动汽车所用的汽油、烧饭用的燃气都是能源,而发电用的煤、汽油的原料石油以及作为燃气的天然气,这些燃料其实都是远古生物的遗存(所以它们又叫化石能源),它们“生前”也都靠阳光汲取能量;当然水力和风力也是能源,但别忘了,如果没有太阳,大气循环和水循环将不复存在,当然也没法用它们来发电;而太阳能……就更不用说了。

我们每一天的生活都离不开能源,但你也一定听说过“能源危机”这个词。地球人大量使用煤、石油等化石能源,已经到了依赖的程度。不过,这些能源并非可以无限量供应。从目前探明的储量来看,地球上的石油还能开采40年左右,天然气还能开采大约60年,而煤炭也只有200年可挖。请你想象一下它们都被开采一空的那一天的情景……

另一个严重的问题是环境污染和温室气体排放。

大力发展水力、风力和太阳能等可再生能源是一个解决途径,但它们不足以解决所有的问题,舒服惯了的现代人不太愿意再回头去过那种出门不坐车、晚上少点灯的简朴生活了。

怎么办?像希曼一样祈求神的恩赐?

我是死神,我是世界的毁灭者。——印度古诗

在世界上第一枚原子弹的爆炸试验现场,人称“原子弹之父”的奥本海默想起了这首印度古诗。爆炸的威力比他原先估计的大了近20倍。

人们经常把原子能的发现归功于大名鼎鼎的爱因斯坦,因为他提出了那个著名的公式:E=mc2,也就是“能量=质量×光速的平方”。通俗一点说,就是他发现了任何一个物体中都蕴藏着能量,因为光速的平方是个很大的数字(9后面16个0),所以每1克物质中都含有惊人的能量。

你如果想更形象地记住这一点,可以试想着拔出自己的一颗大牙,拿到天平上去称一下,它的质量差不多就是1克。代入公式计算,你会发现这颗牙中蕴藏着9×1013(9后面13个0)焦耳的能量,这基本上相当于燃烧3000吨煤才能得到的能量,如果瞬间释放的话,则相当于爆炸了2万吨TNT炸药!

一颗牙里面就蕴藏着这么大的能量,我们怎么察觉不到?爱因斯坦回答说,那是因为它的能量没有释放,就像一个守财奴,他从来不花钱,所以我们也就不知道他其实很有钱。

1938年,德国科学家在实验室里用一个中子去轰击一团叫做铀的重金属,结果发现铀的原子核在轰击下分裂成两半,同时释放出两三个新的中子来,这些中子“飞”出去的时候撞击到了附近的原子核,使它们也发生了裂变。就这样一个变两个,两个变四个……而每一个原子核裂变时,都释放出了巨大的能量。仔细观察的话,会发现这些原子核裂变后的“碎片”加起来要比原来稍微轻一点。这稍微损失了一点的质量,就是巨大能量的来源。爱因斯坦的公式发挥作用了!

人类找到了新的能量来源。但可惜的是,它首先被用来制造杀人武器。1945年,两颗原子弹被分别投在了日本的广岛和长崎,两座城市瞬间化为焦土。

战争结束后,人们意识到这玩意儿弄不好会毁了全世界,开始对核活动进行严格管束。1954年,第一座核电站在前苏联投入运行,人类走上了和平利用核能之路。

长翅膀的不一定是天使,也可能是鸟人。——网络流行语

现在全世界共有400多座建成的核电站,其中我国有4座。核电站和原子弹利用的基本原理一样,都是铀的核裂变反应。不同的是,原子弹是瞬间的爆发,而核电站则是让这种巨大的能量在人工控制下缓慢而温和地释放,这样就能用于发电,为人类造福。

然而人们很快发现,问题并不像原先设想的那么简单。

首先是核电站的原料也是极其有限的。能够用来进行裂变反应的铀在自然界中的含量非常少,目前探明的全球铀矿储量按现有的消耗量计算,只能供人类再使用40年左右。

更糟糕的是,核电站在发电的同时也产出了具有高放射性的核废料,这些物质非常“毒”,人受到它的辐射就会患上癌症甚至送命。人们现在一般把它们深埋在地下或弃之于荒岛,但这仍然不能让人放心,因为它会污染环境,使周围的物质也染上辐射性,如果地壳再发生个变动什么的,后果不堪设想。要命的是,这种放射性在上万年甚至百万年间都不会消失,谁知道这期间会发生什么!

最让人心悸的是核泄漏事故。1986年4月26日清晨,前苏联的切尔诺贝利核电站发生核泄漏,随即8吨多强辐射物质喷涌而出,欧洲大部分地区受到影响,320万人受到辐射侵害,受污染地区陆续有9000多人死于各种癌症,那里的人们至今仍在核泄漏的阴影下生活。

我有一个美丽的愿望,长大以后要播种太阳。——儿歌《种太阳》

又回到最前面的问题——那么,太阳是怎么“燃烧”的?

要知道这个秘密,必须了解太阳是由什么东西组成的。这看上去有点困难,谁也不可能跑到太阳上去取点物质回来分析。但在1859年,德国的一位物理学家和一位化学家合作,发明了一种“光谱分析法”。通过这种方法,人们终于发现了太阳的化学元素组成。

原来,太阳主要是由氢元素和氦元素组成的。氢和氦是两种非常轻的气体。以前节日里我们经常可以看到在街头卖的那种能飘在空中的气球就是氢气球,因为氢极易燃烧爆炸,不安全,所以现在都要求改用氦气球。

但可别想当然地以为太阳上的氢气在燃烧,其实,它们不是在燃烧,而是在进行着大规模的核反应,但这种反应跟前面说的核裂变大不相同。重的铀原子核是在中子的轰击下一个分裂成两个,而轻的氢原子核是在引力和高温的作用下四个聚合成一个,变成了一个氦原子核。而这一个氦原子核要比原先四个氢原子核加起来稍微轻一点。这一点损失掉的质量到哪里去了?你肯定已经知道了,根据爱因斯坦的E=mc2,它们转化为巨大的能量被释放出来了,这就是太阳的光和热。

这个过程叫做核聚变,因为它必须在高温条件下才能进行,所以又叫热核反应

于是人们在想,能不能利用这个原理,在地球上“复制”一个小太阳,从而获得巨大的能量来源?

上善若水。——《老子》

1952年11月1日,太平洋小岛比基尼的上空出现一个耀眼的“小太阳”,那是美国成功炸响了世界上第一枚氢弹。氢弹很小,但它释放的能量却相当于几十颗原子弹,产生了地球上从未有过的超高温,这才是超级恐怖的大规模杀伤性武器!但是氢弹也带给人希望,因为这就是成功进行的“热核反应”啊!

第一颗原子弹爆炸后不到十年,第一座核电站就建成发电了,所以当时人们乐观地估计,氢弹一响,最多十几二十年,人类就可以用上“太阳之火”了。许多国家的政府开始加紧秘密研究工作,希望成为第一座聚变能电站的拥有者。

为什么要秘密研究?这不是军事上的原因,而是因为它一旦研究成功,对人类的影响实在是太巨大了。

用来聚变的“原料”是氢的两种同位素氘(念“刀”)和氚(念“川”)。地球是一颗蓝色星球,拥有浩瀚的海洋,而海水中总共蕴藏了大约40万亿吨氘。1升海水中提取出的氘,如果用于核聚变,相当于燃烧300升汽油,整个大海中氘的聚变能量如果全部释放出来,足够人类使用100亿年。那哪儿是大海啊,根本就是个取之不尽、用之不竭的能源库!

更美妙的是,核聚变不会像核裂变那样产生污染环境的放射性核废料,也不产生温室气体,是完全干净的能源。同时,核聚变电站也非常安全,因为受控的聚变反应可以在稀薄的气体中稳定地进行,气体一旦泄漏,这些本来就稀薄的气体散发到空气中,失去了高温高压的条件,反应就会自动停下来。

这简直是完美的能源!未来用上核聚变发电的人们回顾历史时,可能会可怜我们这些为汽油涨价、煤矿爆炸担心,甚至为了争夺能源而大打出手的“古人”。

蜀道难,难于上青天。——李白《蜀道难》

但是50多年过去了,核聚变发电站还是没有出现。最乐观的人们也不得不承认,这件事太难了。

到底难在哪儿?

氢弹的成功爆炸证明,人可以制造出太阳上存在的核聚变反应。但是氢弹一旦爆炸,人们就无法控制。而发电厂并不需要一次爆炸,需要的是让能量缓慢持续地释放。问题就是如何控制。

我们知道,氢原子核带有正电荷,它们之间相互排斥。而要想进行核聚变,非得把它们挤压到非常非常近的距离不可。这就需要一个超高的温度,在高温高压下,氘原子核疯狂地运动、碰撞,总有一部分原子核可以相互接近到足够发生反应的距离。在太阳这样一个如此庞大的星体上面,只要约1500万摄氏度就可以“点火”了。但在地球上,这个温度则需要近亿摄氏度。氢弹爆炸是靠原子弹爆炸产生的高温“点火”的,但是要想发电,可不能打原子弹的主意。

随着科技的发展,科学家们已经能够在实验室里通过激光、超强电磁波等方式达到上亿摄氏度的高温,但是另一个问题随之而来。就像火力发电需要“燃烧炉”,核能发电也需要一个“容器”,让气体在里面老老实实地发生反应,那么,有什么东西能承受住近亿摄氏度的高温而不被熔化呢?

瓶口被锡封着,盖有所罗门的大印。——《渔夫和魔鬼的故事》

科学家总是有古怪的想法,比如这个:能不能既把它们关在“瓶子”里,又不让它们碰到这个“瓶子”?这样就能既约束住它们,又不会被它们的高温熔化掉了。

解决了这个问题,实现受控核聚变就能走出关键的一步。

安徽合肥的那个“人造太阳”EAST就是这样的一个实验装置,它的正式名称叫做托卡马克(俄语缩写,意为磁线圈圆环室)。你吃过甜面包圈吗?托卡马克里面就有一个如同甜面包圈形状的空腔,空腔内是真空,其外是能够产生磁场的线圈。这个家伙当然不是用来烤面包圈的——科学家们把少量的“轻核燃料”放进去,一通电,在强大磁场的作用下,它们就悬浮在空中。加热后,上亿摄氏度的等离子体(气体再加热后的形态)就在这空腔里转啊转啊,好像游乐场里的旋转木马——它们不会接触到容器壁,不会惹出乱子来。

这有点像传说中的所罗门的魔瓶,不过起作用的不是魔法(magic)而是磁场(magnetic field)。

没有比脚更远的路。——汪国真《山高路远》

一切都OK了?还远远没有。

EAST自去年建成到现在,已经做了两轮放电实验,获得了最大500千安的电流,最大重复放电时间达到9秒,而其设计目标是要达到1000秒的放电时间。此前世界上其他托卡马克装置最长的放电时间是240多秒。

看来这个家伙真的能“发电”,但只是短短一瞬。人们为每一次放电时间的增加而欢呼,企盼它能一直增加到一个小时、一天、一周、一个月……可是科学家告诉人们,不要太心急,因为要真正实现它的稳态运行,还有许多眼下不能克服的技术困难。

另一个问题是,这家伙到现在还是“只赔不赚”,或者刚刚够“保本”而已——输出功率小于输入功率。就是说,为了让它放电,必须得先给它通电,而它放出来的电还不够它自己用掉的。

诸多问题需要各国科学家共同来解决,因此在这个领域里没有秘密可言。2005年,由美国、欧盟、中国、俄罗斯、日本、韩国等多方共同参与,在法国南部建立了国际热核聚变实验反应堆(Inter)。还有其他许多科学家在研究托卡马克之外的别的受控核聚变装置。最乐观的估计,30到50年后,也就是在各位读者白发苍苍的时候,核聚变将能够用于商业发电。

篇5:人造太阳小学作文

我们人类的自然能源,大约还能用两三百年,即使是核能也是数百年的时间。我觉得能源危机带来一个很大的问题,不光是能源本身,还有雾霾,就是环境的变化,那么未来一定要有更好的清洁能源。科学家做了大量的研究,一种方法是可再生,就像太阳能、风能,但是它们有一个缺点就是不是你想要多少就能来多少,没有太阳就没有太阳能,没有风就没有风能,所以人类未来最终的解决途径就是核聚变,太阳就是一个巨大的聚变体,几十亿年为人类提供了光、热。那么我们怎么才能实现可控的聚变呢?科学家想了很多种方法,希望在地球上实现“人造太阳”这一梦想。如果这个愿望成真,那么我们从海水里提取一杯氘,它就可以产出三百公升汽油这么大的能量。而且聚变非常干净,因为聚变就是把两个氢核放在一起,当温度到了上亿度以后,它们就会聚合在一起,出来的一个是能量,一个是氦,氦是清洁的。在过去的几年中,我们就开始了中国“人造太阳”之梦,大家可以看一看,这个堆叫中国工程聚变热核实验堆,是我本人设计的。这个装置的托卡马克就放在那个主机里面,在红色的主机的中间,周边是发电的功能。这一个装置代表着中华民族腾飞和人类实现聚变的梦想,像一个展翅的大鹏。这就是一个完整的托卡马克“人造太阳”装置,我们做了30年。

为什么我去做这件事?我是1982年大学毕业,在大学里学习很好,高一就上大学,二十岁大学毕业。我有个习惯就是每个礼拜五的下午到图书馆看书,那时候还没有网络。有一天我找到了一个小册子,就讲托卡马克,总共就12页。我当年在上学的时候,王元院士到我们学校去上课,就说看书要从薄到厚,从厚到薄,这是你们大学里都要做的一件事情。这个小册子我看了三遍,从薄到厚,从厚到薄,就是看不懂,不知道什么是托卡马克,我就问老师,老师说这是个好东西,有可能在未来的30年左右发电。我就励志去做这件事情,所以我就考了研究生,考到了我们这个科学岛上。那是一个很漂亮的岛,在一个人造湖的中间。去学了以后我就发现,非常非常复杂,每天都有新东西,越学越觉得很有味道。我觉得这应该是我做的一件事情,觉得自己很幸运。聚变是人类的梦想,国家的需求和我作为科学家的兴趣,这些有机地结合在了一起。所以这件事情,我一直做了34年,现在还在做。

我相信你们在座的各位可能也不知道什么是托卡马克。大家都知道核聚变就是氢弹,实现氢弹也不是非常容易的,它的条件是要实现上亿度。我们有什么办法能够盛装一团上亿度的火球呢?如果我们可以用磁场把这一团火球悬浮起来,那么这时候就有可能继续给它加热,苏联人把这种方法叫做托卡马克。大家看过《钢铁侠》吧,《钢铁侠》里面就有一个这样的装置,中间的这个球不是用有形的东西做的,而是用磁场把它做起来,那些发光的东西就能够把它悬浮起来。温度再高,只要通过悬浮,不碰到材料,那么就不会被烧化。这个时候我们就不断地再给它加热,等达到了上亿度以后它就产生能量。这就是磁约束,这个磁场,这个环境,就叫托卡马克。

从1958年以后,全世界都在做托卡马克。苏联人在70年代末做了一个叫T7的半超导托卡马克,90年代初,他们要做一个更先进的作为第二代,他们希望把第一代装置送到其他国家。我们的前所长是霍裕平院士,他一听到这个消息,立刻就说中国做聚变,不是为了科学家写几个报告,中国做聚变是为了真正解决我们一百年、两百年后的能源问题,所以我们一定要做超导。他很快就跟卡达姆柴夫联系上了,就是俄罗斯的一个科学院的院士。霍老师就提出来用生活用品、羽绒服、牛仔裤、瓷器,大约四百万人民币去跟他换。再加上一起聊天的过程中,喝点伏特加,大家情绪都很高,很快就达成了协议,对方愿意把价值1800万卢布的第一个托卡马克送给我们中国。

因为科学无国界,我们想去做这件事情,就一定要站在巨人的肩膀上。大家可以看到这个装置,在运之前,我们把它所有的部件都拆了下来。为了做这件事情,我们所长用了我们全所上下两年的工资,总共有四百万,我们就勒紧裤腰带。做聚变这件事,一个人是不行的,一定需要一个团队。我们这个合肥超环做成了以后拍了一张照片,你们能找到我在哪儿吗?中间的那个站在猴山上的,唯一穿西服的就是我。我一直说一点,这个团队要相互支持,相护帮助,最重要的一件事情还要相互欣赏,你看到一个人都不喜欢他,都不欣赏他,在一起合作,这是不可能的事情。

经过三年半的时间,我们终于建成了这么一个装置,我们在上面做了很多很多的实验。应该说比苏联科学家做得要好很多。苏联科学家当时只是验证低温工程跟托卡马克是能够用的,所以它只有一秒钟的时间,大约一千万度。我们在这个装置上最高的温度做到了五千万度几秒钟,然后在一千两百万度的情况下,时间达到了最长的四百秒钟,比法国人做得还好。

但是这还远远不够,我刚才说要真的实现聚变的话要到上亿度,需要更长的时间,必须做新一代的全超导托卡马克。的时候,我们第一次建成了一个全超导托卡马克,里面有很多艰辛,有些关键的部件当时是进口俄罗斯的,坏了以后我们自己也不会修,所以要请俄罗斯专家来修。一修的话就有很多困难,我记得有一次,专家来了以后,一下飞机,大约在下午5点半的时候,我们把他接到现场,但是他非常不情愿,他说:“我饿了,”我说:“行,我请你吃饭。”请吃饭后他又说:“我要喝伏特加,”“行”,我说。我也不太擅长喝伏特加,就陪他喝了。喝完伏特加以后,他还说不行,他说:“我已经坐了十几个小时的飞机,很辛苦,我要去睡觉。”然后我们几百人就眼睁睁地看着他吃饱了又去睡觉,我们就在那等。所以从那时起,我们这些人的心里就在想关键技术部分一定要百分之百国产化,最关键的部件我们一定要自己做。

我们做了很多很多研究,比如说用什么方法加热到上亿度,大家都知道加热最方便的方法是微波炉,把饭放进微波炉一分钟就热了。这是全世界最大的微波炉,是我们自己做的,整个加在一起有六个兆瓦,六个兆瓦是什么概念?比平常家里五百瓦到六百瓦的微波炉大一万倍以上。用它连续不断地对这一团火球进行加热,加到上亿度,去年的时候我们就做成了。这个装置我们团队花了将近十五年的心血做到现在,我很自豪地告诉你们,在这个装置的周边,几乎每一个部件都是我们自己做的。

有了这个东西我们就开始一步一步地,从几秒钟到十几秒钟到几百秒钟。我们在上个月做到了一百秒钟五千万度这么一个参数,五千万度什么概念?比太阳心部的温度还要高三倍。我跟你们说这些东西的时候,实际上背后藏着很多的艰辛。我这一辈子,大约做了将近二十万次人造太阳的实验,有将近四万次失败了。失败是什么结果?东西烧坏,打得火星四冒,就像烟花一样。正是因为这一次次的失败才铸造了我们一步一步地往前走,这是一个非常漫长的过程。尽管一百秒离一千秒钟,离一万秒钟的距离还很大,但是我们一直要做。

正是由于聚变这件事情的重要性,所以全世界也都在做,不光是中国人,从1985年开始就在想做这件事。全世界七方联合起来,欧盟二十七个国家算一方,第二方是日本,第三方是俄罗斯,第四方是美国,第五方是中国,第六方是韩国,最后印度也加入了进来,建造的这个托卡马克,我们叫国际热核聚变实验堆。我想说一个小故事,谈判的时候,有很多厂址,就像奥运会一样。日本人希望拉动我们去支持他,把厂址选在日本,为此来了很多很多代表团。第一次来的时候说,如果你支持我们的话,那么我们可以给你百分之十的高层位置,我们说不行,我们依赖于科学,不依赖于位置。第二次又来了,说你们所有到我们这个地方的房租我们全免费,而且给你们的太太免费找工作。大家知道日本妇女一般是没有工作的,但是他们知道中国的女同志是有工作的,我们还是说不行。第三次说,你们只要同意,我们可以给你百分之十的回扣,就是再给你百分之十的东西让你们去做。最后我们一共列出来了十六项技术指标,三项日本是不占优的,第一件事就是地震,厂址那地方有大量的地震;第二有美军基地,旁边美军基地的导弹经常误发在周边;第三没有技术指标,他们也是哑口无言,最后我们一致同意选择在法国。我说这个故事为什么呢?就是科学家做事情,一定要在国家需要你的时候,勇敢地站出来,()为国家担当。

讲了那么多,也不知道大家听懂了没有,但是有一点,我觉得聚变是一个值得我们再奋斗很长时间的东西。我已经做了三十四年,很多人说可能还需要五十年,还需要一百年。我觉得这都没有关系,我长期以来有这么一个梦想,就是在我的有生之年,有一盏灯泡能被聚变之能所点亮,这一盏灯泡一定要也只能在中国。

篇6:人造太阳小学作文

《人造卫星本领大》属于“读课文识字”单元。本课是一篇科学童话故事。读课文识字是学习重点,要学习“造、卫、经、过、身、科、传、视、目、另、妹”11个生字。课文主要通过月亮姐姐和人造卫星之间的问答来介绍人造卫星的本领的。教学时,可以通过一问一答的朗读,紧紧抓住“本领大”,来组织整堂课的教学。在读文的同时,让学生能够初步了解人造卫星进行电视传送,预报天气的神奇作用。

课后共有两句读句练习,第一句是课文中的一句话,交代了事情的起因。另一句则是对人造卫星本领的简要概括。另外课后还有一个表演的练习:演演月亮姐姐和人造卫星之间的对话。最后,在写字训练中,要求写“卫、传”两个字,其中“传”字中带有本课新学的“竖折撇”这个笔画。

二、学情简介

通过大半个学期的学习,在识字方面,学生们能比较熟练地根据拼音读准字音;积累了一些识字方法,如:加部首、去部首、猜字谜、编口诀、字形分析等。因此,在教学时可调动学生的学习主动性,让他们来做小老师,落实生字的音、形,温故而知新。

在阅读方面,多数学生能做到读准字音,不加字,不漏字,按标点停顿。有些基础好的学生还能读出句子的语气。随着识字量的增加,阅读的障碍在逐步减少,阅读能力也在逐步提高,学生能够初步读懂一些短小、浅显、有趣的文章,初步尝到阅读所带来的快乐。

三、教学目的

根据课程标准、本阶段的教学目标及本班实际,制定了本课的教学目标。

目标一:认读本课11个生字;能读准后鼻音“经、另”;能了解“身”的正确笔顺;认识笔画“竖折撇”,并在老师的带领下描摹“卫、传”。根据本班学生实际,他们已经有了一定的识字量和识字能力,已能认读生字“妹、过、目”,所以这几个字,只要通过读文巩固即可。识字重点就落在其他6个生字上。我们可以将这六个字分散在课上,结合具体的语言环境进行教学,且每一个生字教学的侧重点各不相同。有些强调得是读音,如后鼻音“星、经、另”;如翘舌音“身、传”;整体认读音节“视”;有的是结合书写,重在笔顺,如“传”。这样的教学就体现了层次性,提高课堂教学效率。

老师要继续关注学生的书写姿势。通过一个阶段的写字训练,学生已掌握了基本的笔顺规则及在田字格中将字描写好的方法。所以在这堂课上,教师没有必要手把手的教每一个字的笔顺。而放手让学生在小组中学习,教师起指导作用,充分发挥学生的主体作用。

目标二:朗读课文,基本做到不加字,不漏字,不顿读;并积累2句句子。本阶段的教学目标是“读课文识字”。让学生借助丰富生动的语言环境识字、阅读,同时在识字、阅读中巩固汉语拼音。所以,在课上创设各种环境让学生反复读文,帮助学生做到:不加字、不漏字,按标点停顿。由于本课采用问答形式展开的,朗读课文时也可以采用问答的形式,同桌之间,或分角色朗读,分别读读月亮姐姐和人造卫星之间的对话,增加朗读的趣味性,使朗读的形式多样,促使学生饶有兴趣地练习朗读。

目标三:在反复读文中,记住人造卫星和月亮姐姐说的话,了解人造卫星能进行电视传送、预报天气的神奇作用;能根据课文内容进行表演。让孩子学得愉快是教师和学生的共同期望。老师要努力在课堂中创设轻松、活泼、愉快的学习氛围,如做游戏、演一演等让学生的学习更富有生气,使学生更有兴趣学习,“以演促读”引导学生反复读文,识记生字,积累语言。

老师也可以让学生在课前,通过上网查找资料,收集有关人造卫星的信息资料,并以小组合作的形式画下本小组感兴趣的人造卫星,在上课时通过说话练习进行交流,适当拓展。

四、教学设计

研究了教材,制定了教学目标后,我对课堂教学进行了如下设计。

一)自主识字,合作互动,抓重点反馈

由于学生已经初步具备了独立识字的能力,因此,对于课文生字的学习,采用先独立学、再小组交流、最后大组反馈的学习形式,通过互动,帮助独立学习尚有困难的学生学习生字、读通课文,关注每个学生的学习,大面积提高学习效益。教师在反馈时注意抓重点。如揭示课题时,集中学习“卫、造”,并书空“卫”;读文反馈时,关注读准“经、另、身”的前、后鼻音;复习整体认读音节“视”,并渗透部首“视字旁”;注意“传”这个三拼音的正确拼读,适时点拨“传”是个多音字。而对字义的了解,则放在阅读教学中,使学生通过读文,结合具体的语境,随文理解字义。

二)以读为本,有层次推进阅读教学

阅读教学要体现以读为本,使学生读有所思,读有所获。在课堂教学中,我采用有指向性朗读,精读课文有关句子,引导学生读好课文,读懂课文。

初读课文,让学生在反馈预习的同时,对课文的内容再一次进行了解,说说自己都知道了些什么?在交流时,不作统一要求,或多,或少,或详,或略,都可以,旨在培养学生边读边记的习惯和口头表达能力。最后,教师帮助学生梳理、总结。

再读课文,思考人造卫星都有哪些本领?通过读文找到有关句子,结合多种形式的朗读,使学生了解了人造卫星的本领,同时注意落实本单元的朗读要求:不唱读,不顿读,不加字,不漏字,按标点停顿。

细读课文,找出文中月亮姐姐和人造卫星的对话,读好对话中问与答的语气;熟读课文后,再分角色表演,这样学生就能沉浸到课文的角色之中去,以演促读。

三)创设情景,引导学生进行语言实践活动

教学中围绕课文内容,注意创设情景,多次引导学生进行语言实践活动。如:运用填空提示,进行口头表达能力的训练,让学生说说文中的人造卫星有哪些本领;熟读课文,记住月亮姐姐和人造卫星的对话,分角色演演;课外拓展,烁烁还有哪写人造卫星有哪些本领。学生在语言实践活动中,结合课文内容,通过老师介绍,展开丰富想象,从而使学生在语言实践活动中发展思维,提高语言表达能力。

四)适时拓展,注重激发学习兴趣

篇7:太阳小学作文

下船后,展现在我眼前的是各种各样的石雕,还有可爱的小动物石雕美丽极了。接下来我们该去看大瀑布了,老远就能听见哗哗的水声,我走到跟前一看,瀑布像飘落的银河一般美丽又壮观,地上的水特别清,一眼就能看见水底的沙石。

继续前行,走过了一座大桥,我们来到了松鼠岛,在桥上就能看到松鼠窝,可是走近一看,里面一只松鼠都没有,到哪里去了呢?原来它们都在树林里呀,上蹿下跳,玩的很开心。松鼠全身的毛呈灰褐色,尾巴大大的,可爱极了!我拿了点松子放在手里,松鼠马上跑了过来,叼起松子转过身,用嘴把皮磕开,吃了起来。吃完后,它还想要,我又给了它一个,它吃完就跑了。这时我想起来了,刚才忘了和它合个影。我又拿了松子跑了过去,把松子放到它面前。妈妈给我拍了张照片留作纪念。

篇8:人造太阳,科幻或将成现实

旨在最终解决人类能源问题的宏大计划正在推进,这一计划的正式名称是国际热核聚变实验堆项目,俗称“人造太阳”计划。人类一直以来孜孜不倦地追求核聚变能源发电技术,这种清洁、安全的能源形式最终将会被驯服。世界上除了举世瞩目的“国际热核聚变实验堆(ITER)计划”外,发达国家美国、日本、德国,包括中国在内都有自己的反应堆项目备份。比较著名的是中国的EAST、日本的JT60SA、以及德国的Wendelstein7-x等。未来30年内,这些“人造太阳”将会实现商业化发电。

来自太阳的灵感

太阳,高悬九天之上,温暖而灿烂。其永恒放射的万丈光焰自古幻为我们祖先崇拜的图腾,成为人类大脑中挥之不去的谜团。斗转星移、沧海桑田,直到19世纪末,放射性研究的开启才真正将人类引领到太阳迷宫的门外,而核聚变的发现终于使人类喊出了那一声响亮的“芝麻开门”。

1929年,英国的阿特金森和奥地利的奥特斯曼联合撰文,证明氢原子聚变为氦的可能性,并认为太阳那千秋喷薄的光与热皆源自这种轻核聚变反应。随后的研究证实,太阳发出的能量来自组成太阳的无数的氢原子核。在太阳中心的超高温和超高压下,这些氢原子核相互作用,发生核聚变,结合成较重的氦原子核,同时释放出巨大的光和热。于是,科学家设想,如果实现人工控制下氢元素的核聚变反应即受控热核反应,那么在地球上同样可以创造出一个个具有不竭能量的人造太阳。

“海水变汽油”,还需要多久?

核聚变装置的工作原理和太阳有着异曲同工之妙,太阳巨大的能量来自核聚变反应。在太阳的中心,温度高达2 000万℃,在高温高压条件下,氢原子核聚变成氦原子核,并释放出大量能量。

核聚变装置的真空反应室相当于一个装高温等离子体的炉子,最受考验的是直接面向高温等离子体的内壁,即第一壁材料。氘氚聚变反应产生大量的高能中子和α粒子、电磁辐射,它们和等离子体离子、快原子和其他从等离子体逃逸出的粒子(氘、氚和杂质)等,强烈地作用于第一壁。用什么材料制成的容器能够盛装上亿度的高温材料?这成为最主要的难题。到目前为止,科学家发现没有任何一种容器能够承受上亿度的高温。耐火砖、不锈钢等都不可行,必须采用特殊方式来约束聚变材料。

能装“太阳”的托卡马克

既然没有任何器皿能盛装上亿度高温的等离子体聚变材料,可否用磁场构造一个“磁容器”来盛装?于是,前苏联科学家提出了“托卡马克”的概念。托卡马克(TOKAMAK)在俄语中是“环形”“真空”“磁”“线圈”几个词的组合,即“环流磁真空室”的缩写。那就是利用环形封闭磁场组成的“磁笼”,其外面大量的大线圈和磁体会产生一个环形的磁容器,在这个磁容器里面约束、加热聚变的燃料,让它发生聚变反应。但是又一个问题难住了科学家,如果使用磁容器,将至少需要1 00万吨磁铁。于是科学家又想到了磁场很强大的电磁铁,但是使用电磁铁也至少需要1万吨,这可难住了科学家们,经过40多年的努力,科学家发现超导体拥有特别强大的磁场,效率是磁铁的几万倍。

2008年开始,“人造太阳”计划进入正式实施阶段,整个计划预计持续35年,在2018年之前主要是建设反应堆;在2038年之前结束操作实验;并在2043年将实验的反应堆拆除。在今后30年间,这个“人造太阳”的实验堆将耗资100亿欧元以上。中国最终承担占总投资9%的费用,约合100亿元人民币。“人造太阳”每年需要大约3 600万元的运行费,它一旦运行,就必须要持续2个月,平均每天要花费50万元左右。毫无疑问,这是一场时间和金钱都消耗巨大的持久战。这个向大自然盗取“天火”的计划背后有太多的不可知,这个巨大的力量会不会超出人类的掌控?乐观者预测未来50年内有望揭开能源的终极秘密;悲观者则表现出很大的担忧,似乎看到了人类对新能源急功近利的掠夺心态。

科学狂人的疯狂之举

人们认识热核聚变是从氢弹爆炸开始的。氢弹爆炸时释放出极大的能量,给人类带来的是灾难。而科学家们却希望发明一种装置,可以有效地控制“氢弹爆炸”的过程,让能量持续稳定地输出。在人类比较了解的核聚变反应中,氢的两种同位素氘和氚的聚变效率最高,氘和氚结合变成氦,同时能释放出巨大的能量。这些能量经转化后,可以成为电能等各种能量,这就是“人造太阳”的原理。

“人造太阳”项目一旦实现,人类将不必再担心能源问题。只要往设备中不断输入氘和氚,在里面发生聚变反应,它就能源源不断地释放出能量,而氘、氚可以从海水中提取,廉价而且数量丰富。从1升海水中提取的氘和氚,如果实现完全的聚变反应,释放出的能量相当于燃烧600升汽油所获能量。另外核聚变反应不产生温室气体及核废料,原料几乎取之不尽,几乎不会危害环境。因此,设备也就永远转下去。未来的稳态运行的热核聚变堆用于商业运行后,所产生的能量够人类用数亿年乃至数10亿年。从长远来看,核能将是继石油、煤和天然气之后的主要能源,人类将从“石油文明”走向“核能文明”。

核聚变在地球上很少发生,但在太阳上,核聚变每时每刻都在发生,它的发生需要高温状态。亿万年来,地球上的万物靠着太阳源源不断的能量维持自身的发展。在太阳的中心,温度高达2 000万℃,气压达到3 000多亿个大气压。在这样的高温、高压条件下,氢原子核聚变成氦原子核,并放出巨大能量。几十亿年来,太阳犹如一个巨大的核聚变反应装置,无休止地向外辐射着能量。科学家希望,能够创造一个类似于太阳环境的装置,但其困难程度远远超出了他们最初的预计。核聚变的难度比核裂变要大得多,因为要让氘和氚发生聚变反应,氘和氚所处的环境温度必须达到1亿℃以上。在这样的高温下,拿什么样的容器把高温下的氘、氚气体约束在一起?这样高的温度,任何材料都注定无法承受。一旦某个环节出现问题,燃料温度下降,聚变反应就会自动中止。

另外,“人造太阳”还面临着两大问题:一是如何让高温持续地产生;二是材料的问题。把材料加热1亿℃,维持1秒钟没有问题,常规热核聚变堆可以到5秒、10秒,超导热核聚变堆可以到100秒、1000秒。问题是1000秒以后能否持续高温?如何保持连续的稳态的高温?还有就是材料的承受能力,10秒钟没有问题,100秒、1000秒有没有问题?最后要连续运行,材料能承受吗?另外材料如何更换?材料损耗有多快?这将是两个非常重大的难题。

超越托卡马克

最常见的核聚变堆为托卡马克反应堆,中空的金属腔型结构,加热等效温度为1.5亿℃。托卡马克装置设计存在一些安全风险,比如磁场可能存在干扰,如果中断释放的强大磁力可摧毁反应堆。因此德国科学家利用更先进的“人造太阳”Wendelstein 7-x核聚变堆实现聚变,研究人员大卫-安德森认为德国“人造太阳”会让全世界瞩目,对于托卡马克装置的科学家而言,更先进的德国“人造太阳”显然会令人眼前一亮。德国科学家使用两种氢原子实现反应,分别为氘和氚,注入气体密封装置内。利用强磁场让高温等离子体远离腔壁,周围是超导线圈,能够形成磁场约束等离子体的行为,同时科学家利用电流在驱动等离子体。当氘和氚原子核融合后,可形成大量的能量,整个核聚变装置类似一个甜甜圈。

德国科学家准备启动的核聚变堆能够运行30分钟的超热等离子体,研究人员声称该装置有助于实现核聚变能量的可控使用,实验室位于德国格赖夫斯瓦尔德。

德国马克斯一普朗克研究所的科学家认为德国的“人造太阳”是一种更实际的选择,可以克服托卡马克反应堆的安全问题。在托卡马克反应堆中,用两套磁铁控制等离子体,外部设置了真空室,内部为变压区驱动电路的等离子体,这会导致强磁场在中心位比周围更强,一旦等离子体移到外空腔外围,就可能发生崩溃。德国“人造太阳”没有这个问题,随着超级计算机和新材料的使用,可控核聚变在本世纪将变成现实。

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