博聞網(wǎng)8月3日?qǐng)?bào)道 在我們星系的中心有一個(gè)巨大的核能發(fā)動(dòng)器。地球以平均1.5億公里的距離圍繞著它旋轉(zhuǎn)。這是一顆叫做太陽(yáng)的恒星，為世間萬(wàn)物提供著必不可少的能量。既然它這么有用，那么科學(xué)家是否能在地球上制造一個(gè)小型的太陽(yáng)呢？

Digital Vision/Photodisc/Thinkstock氫彈爆炸是不受控制的核聚變能量釋放的結(jié)果。

這不只是可能——它已經(jīng)完成了。如果您把恒星看作是一個(gè)核聚變機(jī)，那么人類已經(jīng)在地球上復(fù)制了恒星。但這項(xiàng)活動(dòng)僅僅算是預(yù)選賽而已。地球上的這個(gè)核聚變機(jī)規(guī)模很小，而且最多只能持續(xù)幾秒鐘而已。

如果您想弄明白科學(xué)家是怎樣制造一顆恒星的，首先要學(xué)習(xí)一下恒星的組成和核聚變機(jī)的工作原理。太陽(yáng)由75%的氫和24%的氦組成，其他部分則是重元素。太陽(yáng)的內(nèi)核非常熱，這里的溫度幾乎接近1500萬(wàn)攝氏度。

在這么高的溫度下，氫原子吸收大量的能量，并聚合在一起。這并不是一件小事。氫原子的原子核是一個(gè)的質(zhì)子。若要把兩個(gè)質(zhì)子聚合在一起，則需要足夠的能量克服兩者之間的電磁力。這是因?yàn)橘|(zhì)子帶正電荷。如果您熟悉磁鐵的原理，就會(huì)知道同性相斥的道理。但是，一旦有強(qiáng)大的能量來(lái)克服斥力，就可以將兩個(gè)質(zhì)子合二為一。

初步的聚合形成了氘，氫的同位素。這個(gè)原子有一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子。接著氘和氫聚合形成氦-3。兩個(gè)氦-3聚合形成氦-4和兩個(gè)氫原子。這就意味著4個(gè)氫原子融合，形成一個(gè)氦-4。

這就是能量發(fā)揮作用的地方。氦-4比4個(gè)氫原子的總質(zhì)量少，那么這些額外的質(zhì)量去哪里了呢？它轉(zhuǎn)化成了能量。正如愛因斯坦著名的公式告訴我們， E=mc2，這意味著大量的微小粒子的質(zhì)量相當(dāng)于大量的能量。

那么科學(xué)家怎樣制造一顆恒星？

創(chuàng)造沖破電磁力的巨大能量并不容易，但是在1952年11月1日，美國(guó)實(shí)現(xiàn)了。世界上第一顆氫彈——艾維邁克，在伊魯吉拉伯島引爆。爆炸有兩個(gè)階段，第一個(gè)階段是核裂變，裂變是原子核分裂的過(guò)程。美國(guó)在日本的長(zhǎng)崎、廣島使用的核彈，就是依靠這種原理。

AP Photo/Princeton University Plasma Physics Laboratory普林斯頓大學(xué)等離子體物理實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行的NSTE核聚變反應(yīng)堆實(shí)驗(yàn)。

裂變炸彈產(chǎn)生的巨大能量正是使氫原子突破電磁力聚變?yōu)楹さ年P(guān)鍵。第一次爆炸產(chǎn)生的熱能通過(guò)炸彈的鉛質(zhì)外殼傳導(dǎo)到裝有液態(tài)氘的容器。瓶子內(nèi)的钚棒充當(dāng)核聚變反應(yīng)的點(diǎn)火器。

這是冷聚變

使用巨大的能量沖破電磁力的約束，是實(shí)施核聚變的一種方法，而另一些科學(xué)家嘗試通過(guò)使化學(xué)物質(zhì)和原子核發(fā)生反應(yīng)從而釋放能量。這樣就不需要超高的溫度作為反應(yīng)條件了。這就是冷聚變反應(yīng)。但是冷聚變實(shí)驗(yàn)遇到了一個(gè)大麻煩。早期的一項(xiàng)試驗(yàn)失敗，使得冷聚變變成了備受嘲諷的對(duì)象，人們指責(zé)它是欺詐行為，并嘲笑科學(xué)家的無(wú)能。但冷聚變反應(yīng)仍然是個(gè)可能，只是科學(xué)家們需要格外努力去說(shuō)服持懷疑態(tài)度的人們。

炸彈爆炸的規(guī)模有10.4萬(wàn)噸的當(dāng)量，這幾乎毀滅了伊魯吉拉伯島，留下了一個(gè)巨大的彈坑。這么短暫的時(shí)間里，人類利用恒星的力量創(chuàng)造了巨大威力的武器。熱核時(shí)代就此開始。

世界各地的實(shí)驗(yàn)室都嘗試找到利用聚變反應(yīng)產(chǎn)生能源的方法。如果他們能發(fā)現(xiàn)可持續(xù)和可控制的反應(yīng)方法，這些利用聚變反應(yīng)產(chǎn)生的巨大能量足夠使用上百萬(wàn)年了。氫是儲(chǔ)量充沛的物質(zhì)，海洋里也有著大量的氘。

但是想要找到核聚變的有效利用方法，科學(xué)家還需要花費(fèi)很長(zhǎng)時(shí)間，以及大量資金。聚變反應(yīng)要求在開始時(shí)所需的極大能量和超高溫度，使得建造一個(gè)容納反應(yīng)堆的設(shè)施非常困難。一些科學(xué)家正在嘗試使用激光器來(lái)誘發(fā)聚變反應(yīng)的方法。另外一些科學(xué)家則選擇嘗試等離子體——物質(zhì)的第四種形態(tài)。但是還沒(méi)有人找到問(wèn)題的答案。

因此，人們是能夠在地球上制造恒星的，雖說(shuō)只能維持短暫的時(shí)間。至于我們能否使聚變應(yīng)維持較長(zhǎng)時(shí)間，并利用它驚人的能量，那就要看科學(xué)家們的努力了。