徐翹楚《人造太陽計劃》的閱讀答案
目前,國際間進(jìn)行研究合作,共同建設(shè)的“人造太陽”國際熱核聚變實驗堆,它承載的是人類未來新能源的希望。1985年,處在冷戰(zhàn)時期的美、蘇兩個核大國提 出了一個宏大合作計劃——“國際熱核聚變實驗堆計劃”。2010年11月,被稱為“人造太陽”的美國國家點火裝置完成了首次綜合點火實驗,它擁有世界最強 大和最復(fù)雜的激光器,192束激光系統(tǒng)使燃料球中心最高溫度達(dá)到華氏600萬度,相當(dāng)于恒星或大行星核心的溫度。
我們所說的“人造太陽”就是把美國研制的192條激光束集中在一個像花生米大小的裝有重氫燃料的目標(biāo)上,然后把這些燃料加熱到一億攝氏度,讓重氫核發(fā)生劇 變反應(yīng),這個聚變不是核裂變,它釋放的能量比核裂變更大,而且不會產(chǎn)生核裂變所出現(xiàn)的長期和高水平的核輻射。與裂變?nèi)剂陷S不同,聚變?nèi)剂现貧浯罅看嬖谟诤?水中,地球上大約有10萬億噸重氫,而且它們很容易獲取。
核聚變就是兩個原子核相聚、碰撞,結(jié)合成一個新的原子核的過程。然而,與能夠在室溫下進(jìn)行的裂變不同,聚變發(fā)生需要巨大能量。這是因為兩個帶正電的氫原子 核靠近的時候,同性相斥,相互間的斥力將阻礙聚變的發(fā)生。要克服這種阻礙,在地球上只能依靠上億度的高溫。因此要讓核聚變發(fā)生,需要大量能量來“點火”。 同時,要實現(xiàn)可控制的核聚變,還必須約束這些“亂跑”的等離子體,但幾千萬上億攝氏度高溫的聚變物質(zhì)用什么容器來裝呢?40年代末,蘇聯(lián)科學(xué)家提出了“磁 約束”概念,即通過強大的磁場形成一個封閉的環(huán)繞型磁力線,讓極高溫等離子狀態(tài)的聚變物質(zhì)沿磁力線運行。根據(jù)這一原理人們制造了“環(huán)形磁約束容器”裝置 ——托卡馬克。
能源危機已成不爭的事實,據(jù)估算,石油只夠44年之需,而天然氣也只能持續(xù)開采63年……于是,人們將希望寄托在可控?zé)岷司圩兩稀I鲜兰o(jì)50年代起,人類 開始研究核聚變,于是產(chǎn)生了氫彈。而控制核聚變,讓核聚變產(chǎn)生的能量得到約束,溫柔平行地長期釋放,從而實現(xiàn)核聚變發(fā)電,更成為人類的夢想。這一過程與太 陽類似,因此受控?zé)岷司圩儗嶒炑b置也被俗稱為“人造太陽”。目前各國普遍采用的核電站,它是靠核裂變產(chǎn)生的能量發(fā)電,而受控制核聚變的研究緩慢,至今還沒 有實現(xiàn)可利用的能量輸出。
國際熱核聚變實驗堆是目前世界上僅次于國際空間站的.國際大科學(xué)工程計劃,這個由歐盟、中國和美國等七方參與的計劃,是人類受控核聚變研究走向?qū)嵱玫年P(guān)鍵一 步。目前,它已進(jìn)入實質(zhì)性啟動階段,預(yù)期持續(xù)30年。中國2003年加入該計劃。1993年,中國建成自己的第一臺超導(dǎo)托卡馬克裝置。而我國新一代的“人 造太陽”——全超導(dǎo)非圓截面核聚變實驗裝置僅用8年時間便完成設(shè)計、建設(shè)和試運行。2006年實現(xiàn)第一輪放電。實驗中雖然還沒有達(dá)到能量增益,但最高電子 溫度超過5000萬攝氏度,并獲得可重復(fù)的大于300秒的等離子體放電。它明確地顯示出中國在核聚變研究上的能 力。 (有刪改)
5.下列對“人造太陽”這一概念理解最準(zhǔn)確的一項是
A.“人造太陽”就是美國的國家點火裝置,它將192條激光束集中在一個重氫燃料目標(biāo)上,通過加熱,從而讓它發(fā)生聚變反應(yīng)。
B.“人造太陽”就是國際熱核聚變實驗堆,它是僅次于國際空間站的國際大科學(xué)工程計劃,承載著人類未來能源的希望。
C.“人造太陽”就是通過高溫,讓重氫燃料發(fā)生可控核聚變反應(yīng),從而釋放出巨大能量的人工實驗裝置。
D.“人造太陽”就是模仿太陽活動的一種熱核聚變,一個核心溫度可達(dá)5000萬攝氏度的全超導(dǎo)非圓截面的托卡馬克裝置。
6.對實施“人造太陽”計劃的原因解說有誤的一項是
A.“人造太陽”計劃是國際合作項目,它有助于人類和平利用核能 ,能避免國家和集團(tuán)之間的冷戰(zhàn)。
B.核聚變釋放的能量巨大,它的燃料資源在地球上大量存在于海水中,不僅豐富,且容易獲取。
C.常規(guī)能源石油、天然氣等日漸枯竭,它們的可開采時間非常有取,人類面臨能源危機。
D.“人造太陽”不會象核裂變那樣產(chǎn)生長期和高水平的核輻射,很大程度上打消了人們對污染的顧慮,總體環(huán)境成本較小。
7.下列理解和分析符合文意的一項是
A.國際熱核實驗堆由七方參與,規(guī)模巨大,對它的研究將持續(xù)三十年,屆時一定會取得巨大成果,讓核聚變電站成為現(xiàn)實。
B.美國的國家點火裝置是當(dāng)今世界最強大、最先進(jìn)的核聚變實驗裝置,它讓整個燃料球溫度達(dá)到了相當(dāng)于恒星中心的溫度。
C.要讓核聚變發(fā)生,需要巨大能量,因此從實用角度說,“人造太陽”產(chǎn)生的能量大于輸入的能量是我們首先要達(dá)到的目標(biāo)。
D.原子核帶正電,同性相斥,核聚變很難發(fā)生,為此人們用擁有強磁場的托卡馬克作容器,用它來約束原子核并使之靠近,從而促使核聚變。
參考答案
5,C (C項準(zhǔn)確揭示了 “人造太陽”的本質(zhì)。A項和B項都僅僅是“人造太陽”的一個具體實驗裝置;D項“人造太陽”須是可控核聚變,其他倍息只是中國“人造太陽”的具體表現(xiàn))
6,A(和平利用核能是我們核技術(shù)的目標(biāo),不是“人造太陽”的好處,當(dāng)然更不能靠它來避免冷戰(zhàn)〉
7,C(A項“一定會取得巨大成果”以及“比核聚變電站成為現(xiàn)實”沒有依椐;B項偷換概念,應(yīng)是“燃料球中心最高溫度”:D項托卡馬克裝罝用來解決億萬高溫下存儲、約朿等離子體的問題,不能促使核子聚變)
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