发热功率低反是好事遍布强大磁场

最近，我国东方超环实现了7000万摄氏度的长脉冲高参数等离子体运行1056秒。

东方超环这类装置，有着一个更响亮的名称——托卡马克这是由苏联科学家在上世纪50年代发明的一种环形容器它是一个环形真空室，其中遍布强大磁场在托卡马克中，强大的磁场对带电等离子体来说本身就是一个容器，没有任何实物直接和等离子体接触，所以等离子体可以被加热到很高的温度当等离子体的温度足够高，高到其中氘氚原子核的热运动可以克服彼此之间的库伦势垒时，它们就会撞到一起，形成氦原子核，释放出一个中子和大量能量，这就是核聚变

纯天然不如人工仿

人造太阳的温度比真正的太阳还高，说的当然不是太阳表面的区区5500摄氏度，虽然人类仍然没有能承受这么高温度的材料，但想要达到这个温度还是很轻松的，电弧焊的电弧温度往往就能高达6000—8000摄氏度我们真正需要对比的，是发生核聚变的太阳核心，那里的温度在1500万摄氏度左右

乍一看，1500万摄氏度是一个非常高的温度但只要将纯天然的太阳和人造太阳对比一下，就会发现竟然是人造太阳的温度更高，而且几乎比太阳的温度高了一个数量级1500万摄氏度的温度甚至不足以让氢原子核越过库伦势垒，发生聚变只有依靠量子隧穿效应，我们才能解释为何太阳核心温度这么低也能发生核聚变

也正是因为太阳核心温度太低，其聚变功率密度大约只有276.5瓦/立方米人体发热功率大约在100瓦量级，体重在100千克量级，按水的密度估计人体的体积，人体的发热功率密度就已经到了1000瓦/立方米考虑到人在阅读时大脑的运转会消耗更多能量，并且大多数人的体重也不会达到100千克，因此人的发热功率密度甚至能比太阳核心高一个量级

当然，这并不代表人类就可以飞上天和太阳肩并肩了人体会发热，也会散热，冬天我们需要穿的厚一点，正是为了减少散热，维持体温而太阳核心为了维持它核聚变的体温，用整个太阳来保暖，这可比我们穿的羽绒服厚多了更何况在太阳之外就是真空，太阳的大部分能量只能通过黑体辐射的形式散发出去，散热效率就更低了所以太阳核心的温度要比人体温度高得多

发热功率低反而是好事

既然太阳发热功率密度这么低，它又如何给地球生态圈提供能量呢原因很简单，太阳很大，也很长寿

太阳的总质量占整个太阳系总质量的99.86%，半径在70万千米左右，是地球的110倍其核心半径约占整体半径的1/5—1/4，就算发热功率密度较低，它仍能靠庞大的身体产生极大的能量在太阳核心中，每秒大约有3.6×1038个氢核聚变，将430万吨的质量转化成能量这样的能量在太阳表面以可见光的形式向外界辐射出去，就算远在8光分外的地球轨道上，经过大气层的衰减，太阳辐射仍能在地表达到每平方米1千瓦左右的水平

太阳核心较低的发热功率密度，也给我们带来了一个好处——它很长寿，能燃烧很久虽然人体发热功率密度更高，但如果人不从外界摄取能量，大概一周就会凉凉，发热功率降低到0太阳从50亿年前点燃核聚变的那一刻起，就没从外界摄取过任何能量，而它大约还能再燃烧50亿年

持久稳定的能量供应，是地球生命诞生的重要条件之一宇宙中第一批出现的恒星比太阳大得多，核心温度也比太阳更高，核聚变速率也比太阳高得多，但正是因为燃烧得太过剧烈，第一代恒星往往在几百万年内就燃尽了自己，这么短的时间是远不足以支持复杂生命诞生的正是因为太阳核心不够热，我们人类才得以诞生

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