在过去的十五个世纪中,有十三个世纪,其实全世界的制造强国,根本就不在欧洲,而是在亚洲。
如果再明确一点,全世界制造业基本上就集中在两个国家,中国和印度。
估计很多人会想到中国,但会忽略了印度。
其实能够挂上文明古国称号的国家,怎么能没有不辉煌的一面呢?
说一组数据就明白了。
有经济学家对这方面进行过研究,在十九世纪六十年代之前,整个西方、再加上一个美国,制造业的总额,是远远低于中国和印度。
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在1800年之前,中国占据全球制造业的33%,而印度占据了20%。
知道英国和美国占据全球制造业是多少吗?
分别是4.3%和0.8%,美国的都不足1%,没想到吧。
但是过了十九世纪六十年代之后,所有的一切就都完全的翻转过来。
英国、美国相继的成为了全球制造业大国,从而奠定了世界强国的地位。
历史学家总结,这是工业革命带来的翻天覆地的变化,其实说到底还是能源革命导致的结果。
毕竟没有了能源,再好的机器都是一堆废铁而已,能干什么?
比如在1700年到1900年,在这两百年内,英国作为当时的世界强国,最显著的特点,他们的煤炭产量增加了足足八十倍。
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在这股能源的推动下,来看看英国和美国的钢铁产量,1800年的时候,两国合起来只有不到一百万吨钢铁产量,而到了1900年,两国的钢铁产量直接攀升到了恐怖的两千三百万吨。
所以工业革命的核心其实就是能源的改革。
对于手工和能源的生产力,有科学家进行过量化对比。
比如不到四升的汽油,装到机器里就可以产生出,需要人类一百三十个小时才能产出的工作量。
何其恐怖的对比。
所以能源是人类社会发展的源动力,但能源,尤其是化石能源在地球上是有限的,随着不断地开发,化石能源终将耗尽。
于是如今社会对能源的开发可以说是多方面的,化石能源、太阳能、风能、水能、生物能等等。
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在发展这些能源的同时,科学家们也在考虑一个问题,这些多种多样的能源是怎么产生的呢?
有句话说的非常好,万物生长靠太阳。
可以这么说,地球上最大的能量来源就是太阳。
太阳的表面温度就高达六千度,内核的温度更有一千五百万度,如此高的温度产出来的能量也是巨大的。
根据科学家推断,每一秒光太阳散发出来的能量就需要燃烧一亿亿吨的煤炭来支撑。
一亿亿吨煤炭是个什么概念。
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全世界煤炭的总储量才是十万七千五百三十九亿吨而已。
太阳一秒钟烧出来的能量比全球煤炭的总储量还要多好多。
其实如今开发出来的能源,都和太阳有着千丝万缕的关系,没有太阳,这些能源都不会存在。
就拿现在老在说的氦3,何尝不是太阳风吹过来的遗留物。
所以如果人类将人造太阳造出来,人类就将能源问题给彻底的解决了,而且还能得到世界上最为清洁的能源。
来说说人造太阳。![](http://image.uc.cn/s/wemedia/s/upload/2024/ce886fd2f918665d3f46ebd460869e47.jpg)
太阳就是一个核反应堆,这个反应堆和人类目前使用的反应堆不一样。
太阳是核聚变反应,人类使用的反应堆是核裂变反应。
核裂变反应简单的说,原子裂开,一个变两个,两个变四个过程,在这个过程中释放原子能量。
核聚变和核裂变相反,两个原子变一个,在这过程同样会释放原子能,而且释放出来的能量比核裂变还要多。
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而核聚变使用的聚变原料是氘,这种资源大海里有的是,根据推算,一升的海水提炼出来的氘,就可以释放出三百升汽油燃烧时产生的能量。
而地球的海洋中蕴含的氘就有四十万吨,为人类提供上百亿年的燃料消耗,是一点问题都没有。
再说太阳系也就只够存在五十亿年的时间,所以地球上蕴含的氘所产生出来的能源,对于目前的人类来说是无穷无尽的。
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那么造个人造太阳出来,从人造太阳中索取能源是最为理想的办法。
最重要的时候,人造太阳可没有什么碳排放的问题,放射性废料的问题,可以说是一种目前人类所能看到的最理想的终极能源。
掌握了人造太阳,基本上就可以说掌握了能源自由。
所以人造太阳的发展很早就开始了。
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到了现在2024年的时候,人造太阳的项目其实在人类的社会中已经发展了近七十年的时间。
全世界有三十多个国家,都在研究人造太阳。
而可以制造出人造太阳的装置托卡马克装置,全世界都有上百个了。
不过很可惜的是,这么些年下来,这么多的托卡马克装置,大多数也只能让人造太阳的维持几毫秒的稳定运行而已,时间最长的只有五分钟。
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显然各自发展这条路走的不是很顺畅,于是在2006年的时候就有另一个国际合作项目,叫国际热核聚变试验堆计划,参与国有中国、美国、俄罗斯、韩国、日本和印度。
虽然全世界有三十多个国家都在研究人造太阳,但这几个国家的合作有两个优势,其一有主要的持核国家,其二人口几乎可以覆盖全世界一半的人口。
算起来它是国际空间站之后,又一个国际大科学工程计划。
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所以这个项目可以说是对人造太阳领域有着深远影响,至少在当时是可以这么看的。
整个国际热核聚变试验堆,在计划中是需要一百万个部件,而零件更是达到了一千万个。
文件签署之后,各个国家按照计划中的分配任务,开始研究起了各自负责的内容,研发零件。
根据后来的研发成果,中国可以说是走在了这个项目的前列。
不说别的,就说2022年底的时候,中国负责的国际热核聚变试验堆的核心部件,已经完成。
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这个部件是什么呢?
增强热负荷第一壁全尺寸原型件制造。
问题来了,什么是增强热负荷第一壁呢?
人造太阳是什么?说到底就是一个小火炉,当然这个火炉的温度高的吓人,高达上亿度。
整个人造太阳是没有办法用容器给装起来,因为在人造太阳的温度下,没有什么材料能撑得住,分分钟钟就能给烤化了。
所以人造太阳是使用磁约束给装起来的,就算是人造太阳有了磁约束,但还是需要用东西遮挡这股高温。
这就有了第一壁的说法。
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而第一壁要做到的是,至少可以吸收人造太阳从真空中散发出来能量的20%。
只有能够承受着20%的高温而不化,这才是人造太阳可以进行大规模反应的一块基石。
如果第一壁不能保证的话,不说高温,就说从试验堆里迸射出来的氢离子喷溅辐射,整个设备的其他材料根本就顶不住,直接就被气化了。
中国生产制造的这块增强热负荷第一壁,已经通过了国际认证,这足以说明,中国在这一领域走在了世界前列。
国际热核聚变实验堆计划![](http://image.uc.cn/s/wemedia/s/upload/2024/77b4c9633163eb55a1420be7f19b7617.jpg)
国际热核聚变试验堆其实早在1985年的时候,美国和苏联就开始进行了共同的倡议。
1988年开始设计,2001年完成的《工程设计最终报告》。
这个反应堆的功率是五十万千瓦,光一个真空室的高度就有三层楼房那么高。
整套装置的重量就有八千吨,比今天热议的空气指数较低的埃菲尔铁塔还要重。
整套装置之外,还有一个最重的设备——线圈,重量高达三百八十吨,和一架波音747差不多。
从这些数据中就能看出,这套人造太阳的设备是多么的宏大,作为继国际空间站之后的第二大国际合作大科学项目,真不是吹的。
那么中国又是怎么加入到这个项目中去的呢?
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加入的过程可以说是非常的曲折,从上个世纪九十年代开始,中国先后两次申请表示想要加入,结果因为美国的反对都被拒绝了。
形势和当初中国想要加入到国际空间站是一样的,不过事情在2003年的时候出现了转机,美国居然退群了。
抓住这个机会,中国和当时参与其中的四方进行了会谈,这才加入成功,后来美国再次申请加入,就没有机会反对了。
于是就有了2006年有中国参与的共同签署的《联合实施协定》。
根据这个计划,从第二年开始,要经过三十五年的时间,项目投入八十六亿美元,再加上八亿一千一百万欧元。
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进入到2016年的时候,计划进行了调整,其他内容没怎么变动,总投资变成了一百八十亿欧元。
要在2025年实现第一等离子放电,然后再用十年的时间进行实验。
再进入到2035年的时候,就要进入到氘氚的运行试验阶段。
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2035年的这个阶段是整个计划中最为关键的一环,这个环节完成之后,要在2040年完成整套装置的实验,并启动退役程序。
再用十年的时间,推行商业化应用。
如果成功,未来的核聚变核电站,不仅仅是可以用来生产电力,还可以制作出氢气。
而整个计划中最难点有三个,其中的一个就是第一壁的生产制造。
前文为什么说,中国在人造太阳领域走在了世界前列,就是这个原因。
中国的成果![](http://image.uc.cn/s/wemedia/s/upload/2024/dce29b66d807b0efaf914a181693f284.jpg)
中国加入到这个计划中,是作为平等成员的,所以前期承担的任务也重,要在建设阶段承担近10%的工程,运行以及后来退役阶段的耗费同样要承担10%。
当然有义务也就有获取, 可以得到100%的技术成果。
到了2017年的时候,中国参与到这个项目的科研机构就有三十多个,企业三十五家,参与其中的科学家有三千四百多人,研究生两千七百名。
在所有的参与国中,中国被三任总干事评价为最有价值的成员国之一。
现在中国参与过程中生产的部件,完全实现了100%的产业化。
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要知道一个科研项目,从实验室到工厂生产产品,最繁琐的不是在实验室,而是在迈入工厂生产的一步。
相比较中国在这一领域的大跨步的前进,比如中国的全超导托卡马克核聚变试验装置中,对等离子体长脉冲高约束,又进了一步,稳定维持了四百多秒。
而国际热核聚变试验堆的预算项目最近又涨了,相比较启动项目之前的宏伟计划,进展变的反而极为缓慢。
据说有可能因为资金问题,面临停工的窘境。