Lectura de respuestas a "Sol artificial"

Sol artificial: el terminador de la crisis energética

No hace mucho, investigadores estadounidenses utilizaron láseres para encender un sol artificial: se trata de la "Instalación Nacional de Ignición", comúnmente conocida como el Sol artificial. "Pequeño sol artificial americano" ". Las fuentes de energía fósiles no renovables, como el petróleo, el gas natural y el carbón, no sólo causan el efecto invernadero, sino que también corren el riesgo de agotarse. A largo plazo, la energía de fusión nuclear será la forma dominante de energía humana en el futuro y los científicos la llaman "el finalizador de la crisis energética".

La mayor fuente de energía de la Tierra es el sol. El sol es la máquina energética más eficiente que conocemos. En su interior se producen una gran cantidad de isótopos de hidrógeno, hidrógeno pesado e hidrógeno superpesado, generando algunos átomos de gran tamaño y emitiendo luz y calor al mismo tiempo. Para hacer frente a la posible crisis energética, muchos países del mundo están llevando a cabo investigaciones sobre fusión nuclear en soles artificiales. Los científicos que participan en la investigación sobre pequeños soles artificiales en los Estados Unidos dijeron que las centrales nucleares y las armas nucleares existentes utilizan la fisión nuclear para obtener energía. Este método de adquisición de energía producirá sustancias radiactivas y representará un peligro para los humanos y el medio ambiente. Por tanto, las centrales nucleares de fisión se irán retirando progresivamente de la fase energética y serán sustituidas por centrales nucleares de fusión.

El combustible necesario para las reacciones de fusión nuclear está en todas partes de la Tierra y la gente no tiene que preocuparse por el agotamiento gradual de materias primas como el petróleo. El hidrógeno pesado se puede extraer del agua de mar y el elemento litio necesario para producir hidrógeno superpesado se puede extraer de piedras ordinarias. Se puede decir que estas dos materias primas, agua y piedra, son infinitas en la tierra. Además, la energía liberada por las reacciones de fusión nuclear es mayor de lo que la gente imagina. En sentido figurado, tres botellas de agua mineral pueden proporcionar electricidad a una familia de cuatro personas durante un año.

Debido a la enorme gravedad del sol, el combustible que contiene puede quedar en un estado muy comprimido. La distancia entre el hidrógeno y sus átomos isotópicos se vuelve muy pequeña. La fusión nuclear puede ocurrir de forma natural, pero ocurre. no se produce en condiciones naturales en la Tierra. No se puede lograr una fusión nuclear espontánea y sostenida. En una bomba de hidrógeno, la explosión ocurre y se completa en un instante. Se puede usar una bomba atómica para proporcionar alta temperatura y alta presión para desencadenar la fusión nuclear. Sin embargo, en un reactor, este método no debe usarse, de lo contrario la reacción. ser difícil de controlar. Para que los átomos de deuterio y tritio colisionen y se fusionen en un lugar especial, se requiere un entorno de temperatura extremadamente alta, de más de 100 millones de grados Celsius. Por lo tanto, la tecnología central del pequeño sol artificial es la ignición.

Muchos científicos alguna vez creyeron que las reacciones de fusión nuclear controlables eran imposibles. En los últimos años, los científicos han encontrado algunas formas de iniciar reacciones de fusión nuclear. El método descubierto por investigadores estadounidenses consiste en utilizar láseres de alta energía. Aunque los científicos también han probado otras tecnologías de generación de fusión nuclear, la tecnología láser es actualmente el método más eficaz según los resultados de experimentos completados. Además de los láseres, también se pueden utilizar métodos de calentamiento por microondas a temperaturas ultraaltas para alcanzar temperaturas que inicien la fusión nuclear.

El pequeño sol artificial estadounidense cuesta 1.200 millones de dólares y es el dispositivo de encendido láser más grande del mundo. La sala completa del dispositivo láser tiene 215 metros de largo y 120 metros de ancho. La duración de cada pulso láser es de aproximadamente mil millones de minutos. En un segundo, la energía de salida máxima es de 1.800 kilojulios y su potencia de salida máxima instantánea es de 5,4 billones de kilovatios, que es 500 veces la potencia de salida de todas las centrales eléctricas de Estados Unidos. Un dispositivo láser tan potente puede encender por completo un pequeño sol artificial.

En el dispositivo de encendido láser, un láser infrarrojo se convertirá en un potente rayo láser después de ser refractado y reflejado por muchas lentes y espejos cóncavos. Luego, los investigadores convirtieron el rayo láser en 192 rayos láser ultravioleta separados, que se dirigieron al centro de la cámara de fusión de la cámara de reacción objetivo. Cuando el rayo láser irradia el interior de la cámara de fusión, se generan instantáneamente rayos X de alta energía que comprimen las bolitas de combustible hasta que sus casquillos estallan. La explosión de la cápsula de combustible generará una fuerza de reacción de la misma magnitud, comprimiendo el combustible hacia adentro hasta provocar una fusión nuclear dentro del combustible, generando así una enorme energía.

Los principales participantes en este trabajo de investigación científica son científicos del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore en California, Estados Unidos. El objetivo del experimento de los científicos es utilizar una partícula de combustible nuclear del tamaño de la cabeza de un alfiler para generar una temperatura elevada de 100 millones de grados centígrados y una presión miles de millones de veces superior a la presión atmosférica terrestre.

Si el experimento tiene éxito, marcará el primer paso en la construcción de plantas de energía de fusión nuclear con importancia práctica.

Según estimaciones de los expertos, las centrales comerciales de energía de fusión nuclear no entrarán en funcionamiento hasta 2050 como muy pronto. Este día todavía está muy lejos y los científicos aún tienen que pasar muchas pruebas. Si se puede investigar con éxito la generación de energía de fusión nuclear, tendrá el impacto más profundo en el suministro de energía humana. Se convertirá en un paso importante para que los seres humanos utilicen eficazmente la energía de fusión nuclear. La humanidad realmente tendrá nueva energía limpia e inagotable.

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3. ¿Qué método de explicación se utiliza principalmente en el párrafo 6? ¿Cuál es su función?

4. ¿Se pueden eliminar "estimación" y "más temprano" del párrafo 9? ¿Por qué?

5. Algunas personas piensan que en lugar de pasar por muchos problemas para investigar la energía de fusión nuclear, es mejor movilizar a todos los países para ahorrar energía y lograr una verdadera protección ambiental. Comuníquese con el contenido relevante del artículo para expresar sus puntos de vista sobre este punto. de vista.

1. ¿Cuál es el propósito de este artículo? Cuéntanos sus principales características.

Respuesta: El desarrollo de nueva energía que produce enormes cantidades de energía mediante reacciones de fusión nuclear. Características: 1. No agotado, sin fin. 2. La energía está más allá de la imaginación de la gente.

2. Los párrafos 3 a 5 del artículo explican que el contenido principal es la tecnología central de la reacción de fusión nuclear, es decir, la tecnología de ignición, que las dos formas de implementar una reacción de fusión nuclear controlable son de alto nivel. Tecnología de encendido por láser de energía, método de calentamiento por microondas a temperatura ultraalta.

3. ¿Qué método de explicación se utiliza principalmente en el párrafo 6? ¿Cuál es su función?

Respuesta: ¿El método de explicación es? principalmente para enumerar números. Función: Hacer que las cosas explicadas sean más exactas o más precisas y convincentes.

4. ¿Se pueden eliminar "estimación" y "más temprano" en el párrafo 9? ¿Por qué?

Respuesta: No se puede eliminar. "Estimación" significa especulación y predicción, no un proceso exacto. "Para que las cosas explicadas sean más exactas o más precisas y más convincentes." "Lo antes posible" indica un límite de tiempo. Después de eliminarla, la expresión no será lo suficientemente precisa, rigurosa y científica.

5. Algunas personas piensan que en lugar de pasar por muchos problemas para investigar la energía de fusión nuclear, es mejor movilizar a todos los países para ahorrar energía y lograr una verdadera protección ambiental. artículo para expresar su opinión sobre este punto de vista.

Respuesta: No estoy de acuerdo con este punto de vista. Porque, por supuesto, deberíamos ahorrar energía, pero esto es sólo un enfoque conservador y sólo puede frenar el agotamiento de la energía. La investigación de la energía de fusión nuclear está abriendo nuevas fuentes de energía renovables, que no sólo pueden reemplazar las fuentes de energía tradicionales, sino también desarrollar fuentes de energía extremadamente enormes e inagotables. Este es un futuro brillante para el uso de energía humana.

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3 ¿Qué conclusión sacó de la explicación del párrafo 4 del artículo seleccionado? Por favor escriba los resultados de su consulta.

4. ¿Cuál es la razón por la que los científicos dicen que “la posibilidad de explosión en una central nuclear es nula”?

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Respuestas de referencia:

1 Sol artificial. Puede controlar de manera estable la fusión nuclear, producir lentamente la energía generada por la fusión y convertirla en electricidad que las personas puedan utilizar de manera sostenible.

2 Explicar el principio de fabricación del "sol artificial".

3 El proceso de fusión de la bomba de hidrógeno es diferente del proceso de fusión de la "Instalación de pruebas Tokmak totalmente superconductora". La primera es incontrolable y la enorme energía que libera instantáneamente es suficiente para destruirlo todo, mientras que la segunda. Este último puede controlar de forma estable la fusión nuclear para que la energía generada por la fusión se produzca lentamente y se convierta en electricidad que la gente pueda utilizar de forma sostenible.

4 La fusión ocurre en un campo magnético, y es muy difícil mantener la temperatura. Mientras seas un poco descuidado, la temperatura bajará y la fusión se detendrá, por lo que existe la posibilidad de explosión. cero.

5 El deuterio y el tritio suelen encontrarse en el aire. Por lo tanto, no hay necesidad de preocuparse por los gases residuales, los residuos y la contaminación radiactiva causada por la reacción de fusión.