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1.纳米技术对人类有哪些帮助

2.托卡马克核聚变详细资料大全

3.人造太阳是什么？

4.为什么要发展“人造太阳”？

5.甲醛是不是达到一定成度才会导致畸形

6.纳米技术在我国的应用与发展

在日常生活中，纳米技术应用的领域有哪些你不知道

纳米研究在创造成千种新材料方面非常成功，但是分子自我组成有用的物体或是建造微型纳米机器方面仍只是设想而已。决定单个原子行为的定律与主导大型材料的定律不同。这一领域的科学家必须首先了解纳米材料的特性，并充分利用其特性开展具体的活动。比如，以煤或石墨形式存在的碳元素结块不带电或光学性质，但是微型碳纳米管具有这些特性。碳纳米管的这些独特性质对于增强轻型自行车零部件的特性非常有用。但是，目前尚不清楚工程师对于更加精确地操作不同元素的单个原子所能取得多大程度的成功。

NNI的资金投入收到了成效：已经批准了2000～3000种人造纳米材料用于新产品。但是蜂拥而上寻找纳米技术的新用途时，我们是否忽视了其中存在的风险？许多分析人士怀疑其中有些纳米材料可能具有毒性，但是这些材料并没有经过严格测试，比如美国联邦药品管理局（FDA）要求药品在出售之前必须获得许可证。FDA对于新药测试的规定是世界上最严格的。一种新药开发和获得批准需要7～10年时间，花费达5亿美元。对于每一种纳米材料也作相似的规定可能会减缓甚至中断大部分的纳米技术研究。只有一小部分开发出来的纳米材料有足够大的市场能承担得住如此巨大的测试费用。

FDA的确要求纳米技术必须经过基本的毒性分析。是否我们应当更为谨慎地取更多预防性措施，并要求对纳米材料对健康的影响进行更多的测试。还是说纳米技术的潜在好处需要我们加速这一领域的研究？如果我们不等上20～30年看看到底会产生怎样的影响，又怎么能知道如何解决潜在的风险？要有多少例的癌症、肺病以及精神疾病才能证明目前对纳米材料的健康风险所进行的测试是不够的？对纳米材料进行更为严格的测试很困难，因为难以确定这种材料会加工成食物还是药物，还是不会用来吃的东西，人一旦吃下去，到底有没有害。比如说，FDA一直很担心几十年来一些产品被标榜为食物补充品，从而不用像药品一样需要成本很高的测试，但是这些产品可能也是有害的。

可以设的是，如果防水织物的涂层是有毒的纳米材料，随着衣物的老化涂层可能会气化，从而可能被人体吸入。此外，有些材料在转化为纳米粒子时会改变性质，就像水在不同温度下可能会变成晶体、液体或蒸汽。再比如，如果你摄入了一点银，它会经过身体的系统不会造成伤害。在印度，银箔用来装饰甜点，可以当作食物服用，但是在美国不允许将银作为食物，因为银盐，以及与其他分子在一起的含银化合物是有毒的。使问题更加复杂化的是，其他的银盐以及银纳米粒子是反微生物的，经常用于作为医疗装置的涂层，比如伤口敷料，甚至用在洗衣机中以阻止致病微生物的生长。随着越来越多的致病性疾病演变为对抗生素免疫，银纳米粒子的抗菌特征将变得更加重要。但多数人无法清楚是否或者是在什么条件下，银纳米粒子可能与其他分子结合形成有毒的化合物。

太阳能电池或电池中用的纳米材料是不可摄入的，但重点应当是在装置的使用寿命结束后废物的产生和废物处理问题。生命周期分析是用于确定一个大型项目的影响或新材料应用的指标之一。对于风险分析和环境影响分析非常认真的执行者，会努力控制偏见对其研究结果客观性造成的不利影响。一篇好的报告应当注意那些目前仍不知道的，要么是因为没有或不能开展必要的研究，要么是因为各种行动造成的结果太复杂，无法进行分析。在最好的情况下，在决策过程中考虑的各个问题可以通过风险分析和成本效益分析进行说明。在具备很多具体条件约束的背景下，认真的分析可以相当准确地反映实际情况。报告将充满表明客观性的数字和图表。当然，环境影响报告和风险分析也可以包含许多价值判断，什么更重要、什么不那么重要，以及导致研究结果产生偏见的其他主观因素。

在加速发展和长期风险之间进行权衡，往往加速发展会获胜。特别是在风险尚不确定，预计的利益巨大的情况下尤为如此。公众健康和环境风险加大是其中的权衡取舍之一。在产生和储存能量的纳米技术创新发展过程中，仍然有很多机会成本。全球气候变化和对清洁能源的迫切需求都是紧急事项，有必要对市场效益低的工业产品的发展提供补贴。政策制定者格外注重潜在的好处，希望通过创新和规模化生产，将最终使太阳能和风力发电成本与其他非可再生的能源相比具有竞争力。尚无证据表明能很快实现这一目标。清洁能源的成本会下降，但是下降的速度可能在未来几十年里不会低于煤电的成本。

同时，机会会失之交臂，因为额外的钱都花在了资助清洁能源，本来这笔钱可以用来资助其他的社会发展需要。政策制定者对于因为全球变暖应当放缓发展的观点持不同的态度。因此，我们并没有有效的方法对各种能源选择做出综合的权衡。清洁能源的倡导者认为对各种能源进行成本比较是一种误导。煤、石油和天然气的生产商和供应商并不为他们的产品造成的环境和公众健康损失负责。他们提出对煤炭和化石燃料征收碳税，以弥补社会成本，实现公平竞争。但到目前为止，政客们对于如何应对碳排放税实施可能遭到的抵制并没有多少兴趣。对于很多政客而言，特别是那些所代表的选区拥有很强的石油工业，抵制碳税是否认全球气候变化的主要理由。

纳米技术对人类有哪些帮助

核素是指具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子。

同一种同位素的核性质不同的原子核，它们的质子数相同而中子数不同，结构方式不同，因而表现出不同的核性质。

核素概念最初是为了确切描述元素的原子量而引入的。最初的化学原子概念是元素原子，即同一种元素对应有同一种原子，因此某种元素的原子量被规定为该元素原子的相对质量。

核素与核素的符号；原子序数、质量数、中子数三者之间的关系：

具有一定核电荷数和质量数，并且具有同一能态的一种原子核或原子，称为一种核素。

核素常用符号AZX 表示，其中X是元素符号，Z是原子序数，A是质量数，A-Z=N，N是该核素中的中子数。由于元素符号X已经确定了它的原子序数，因此，通常核素也可简记为AX。

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纳米也就是很小很小的东西 它可以深入我们去不了的地方 比如说纳米机器人 把他们放到我们受伤的部位 他们会自动复制成更多的纳米机器人 会修复那受伤的部位 但是他们在我们体内没有生物去杀死他们 他们就会无尽的复制 看到什么就复制什么 到一定时候 地球上全是纳米 这就是纳米的危害

谢谢！

一段时期以来，纳米技术频频在媒体中出现，有关纳米技术、纳米材料以及应用纳米技术制造的产品的优越性也广为宣传。那么，什么是纳米技术呢？本文介绍这方面的知识，供初学者参考。

. 纳米，是一种长度单位，符号为nm。1纳米=1毫微米=10米（既十亿分之一米），约为10个原子的长度。设一根头发的直径为0.05毫米，把它径向平均剖成5万根，每根的厚度即约为1纳米。

. 1、纳米技术的含义

. 所谓纳米技术，是指在0.1~100纳米的尺度里，研究电子、原子和分子内的运动规律和特性的一项崭新技术。科学家们在研究物质构成的过程中，发现在纳米尺度下隔离出来的几个、几十个可数原子或分子，显著地表现出许多新的特性，而利用这些特性制造具有特定功能设备的技术，就称为纳米技术。

. 纳米技术与微电子技术的主要区别是：纳米技术研究的是以控制单个原子、分子来实现设备特定的功能，是利用电子的波动性来工作的；而微电子技术则主要通过控制电子群体来实现其功能，是利用电子的粒子性来工作的。人们研究和开发纳米技术的目的，就是要实现对整个微观世界的有效控制。

. 纳米技术是一门交叉性很强的综合学科，研究的内容涉及现代科技的广阔领域。1993年，国际纳米科技指导委员会将纳米技术划分为纳米电子学、纳米物理学、纳米化学、纳米生物学、纳米加工学和纳米计量学等6个分支学科。其中，纳米物理学和纳米化学是纳米技术的理论基础，而纳米电子学是纳米技术最重要的内容。

. 2、纳米电子器件的特点

. 以纳米技术制造的电子器件，其性能大大优于传统的电子器件：

. 工作速度快，纳米电子器件的工作速度是硅器件的1000倍，因而可使产品性能大幅度提高。功耗低，纳米电子器件的功耗仅为硅器件的1/1000。信息存储量大，在一张不足巴掌大的5英寸光盘上，至少可以存储30个北京图书馆的全部藏书。体积小、重量轻，可使各类电子产品体积和重量大为减小。

纳米，是一种长度单位，符号为nm。1纳米=1毫微米=10米（既十亿分之一米），约为10个原子的长度。设一根头发的直径为0.05毫米，把它径向平均剖成5万根，每根的厚度即约为1纳米。

. 1、纳米技术的含义

. 所谓纳米技术，是指在0.1~100纳米的尺度里，研究电子、原子和分子内的运动规律和特性的一项崭新技术。科学家们在研究物质构成的过程中，发现在纳米尺度下隔离出来的几个、几十个可数原子或分子，显著地表现出许多新的特性，而利用这些特性制造具有特定功能设备的技术，就称为纳米技术。

. 纳米技术与微电子技术的主要区别是：纳米技术研究的是以控制单个原子、分子来实现设备特定的功能，是利用电子的波动性来工作的；而微电子技术则主要通过控制电子群体来实现其功能，是利用电子的粒子性来工作的。人们研究和开发纳米技术的目的，就是要实现对整个微观世界的有效控制。

. 纳米技术是一门交叉性很强的综合学科，研究的内容涉及现代科技的广阔领域。1993年，国际纳米科技指导委员会将纳米技术划分为纳米电子学、纳米物理学、纳米化学、纳米生物学、纳米加工学和纳米计量学等6个分支学科。其中，纳米物理学和纳米化学是纳米技术的理论基础，而纳米电子学是纳米技术最重要的内容。

纳米是一个微小的长度单位，1纳米等于10亿分之一米。根头发丝有7万到8万纳米。纳米技术这个词汇出现在14年。纳米科学、纳米技术是在0。10到100纳米尺度的空间内研究电子、原子和分子运动规律及特性。纳米材料是纳米技术的重要的组成部分，也是国际上竞争的热点和难点。碳纳米管自从1991年被发现以来，就一直被誉为未来的材料。碳纳米管在强度上大约比钢强100倍，其传热性能优于所有已知的其它材料。碳纳米管具有良好的导电性，在常温下导电时，几乎不产生电阻。纳米陶瓷材料在1600摄氏度高温下能像橡皮泥那样柔软，在室温下也能自由弯曲。从1998年世界上第一只纳米晶体管制成，到1999年100纳米芯片问世，使20世纪最后10年世界上出现的“纳米热”进一步升温。

我国在纳米技术领域占有一度之地，处于国际先进行列。已成功制备出包括金属、合金、氧经化物、氢化物、碳化物、离子晶体和半导体等多种纳米材料，合成出多种同轴纳米电缆，掌握了制备纯净碳纳米管技术，能大批量制备长度为2至3毫米的超长纳米管。合成的最细的碳纳米管的直径只有0。33纳米，这不但打破了我国科学家自已不久前创造的直径只为0。5纳米的世界纪录，而且突破了日本科学家1992年所提出的0。4纳米的理论极限值。《稻草变黄金——从四氯化碳制成金刚石》的文章高度评价。最近又研制成功新型纳米材料——超双疏性界面材料。这种材料具有超疏水性及超疏油性，制成纺织品，不染油污，不用洗染。

纳米技术应用前景十分广阔，经济效益十分巨大，美国权威机构预测，2010年纳米技术市场估计达到14400亿美元，纳米技术未来的应用将远远超过计算机工业。纳米复合、塑胶、橡胶和纤维的改性，纳米功能涂层材料的设计和应用，将给传统产生和产品注入新的高科技含量。专家指出，纺织、建材、化工、石油、汽车、军事装备、通讯设备等领域，将免不了一场因纳米而引发的“材料革命”现在我国以纳米材料和纳米技术注册的公司有近100个，建立了10多条纳米材料和纳米技术的生产线。纳米布料、服装已批量生产，象电脑工作装、无静电服、防紫外线服等纳米服装都已问世。加入纳米技术的新型油漆，不仅耐洗刷性提高了十几倍，而且无毒无害无异味。一张纳米光盘上能存几百部，上千部**，而一张普通光盘只能存两部**。纳米技术正在改善着、提高着人们的生活质量

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572020-05-08

纳米技术对人类有哪些帮助

纳米技术是用单个原子、分子制造物质的科学技术.纳米科学技术是以许多现代先进科学技术为基础的科学技术,它是现代科学（混沌物理、量子力学、介观物理、分子生物学）和现代技术（计算机技术、微电子和扫描隧道显微镜技术、核分析技术）结合的产物 帮助：纳米可以做成服装,可以防紫外线,纳米可以做成金属,强硬度是普通金属的几十倍,运用于飞机.还可以拉长.还可以做清洁剂,清洁性能极佳.

28 浏览1792017-08-04

纳米技术对人类有什么好处?

24 浏览45922020-03-26

纳米技术对人类的帮助 简介

简介： 纳米技术(nanotechnology），也称毫微技术，是研究结构尺寸在0.1至100纳米范围内材料的性质和应用的一种技术。　1981年扫描隧道显微镜发明后，诞生了一门以0.1到100纳米长度为研究分子世界，它的最终目标是直接以原子或分子来构造具有特定功能的产品。因此，纳米技术其实就是一种用单个原子、分子射程物质的技术。 利用纳米技术将氙原子排成IBM　纳米技术是一门交叉性很强的综合学科，研究的内容涉及现代科技的广阔领域。纳米科学与技术主要包括：纳米体系物理学、纳米化学、纳米材料学、纳米生物学、纳米电子学、纳米加工学、纳米力学等 。这七个相对独立又相互渗透的学科和纳米材料、纳米器件、纳米尺度的检测与表征这三个研究领域。纳米材料的制备和研究是整个纳米科技的基础。其中，纳米物理学和纳米化学是纳米技术的理论基础，而纳米电子学是纳米技术最重要的内容。 纳米技术对人类的帮助： 转一篇文章，可以参考。 纳米技术：走进人类生活，将给现代人生活带来革命性的变化 记者 赵建国 本报北京9月28日讯 同样两件笔挺的西装，当用水或植物油倒在衣服表面时，其中的一件立刻出现了污渍，而另一件只留下几个细小的水珠，一抖，什么都没了。日前中国科学院在北京举办的纳米材料应用展示会上，纳米技术令观众大开眼界。 据中国科学院“百人”入选者之一、“二元协同纳米结构理论”的首创者、博士生导师江雷教授介绍，上述展示都是应用了“二元协同纳米界面材料”，它会在物质表面上形成一层稳定的气体薄膜，使油或水无法与材料的表面直接接触，从而使材料表面呈现出水、油不沾的“超双疏”性能。　经过“超双疏”界面材料技术处理过的棉、麻、丝、毛、绒、混纺、化纤等各种纺织面料，都具备对果汁、墨水、酱油、植物油等“不沾”的“超疏”性能，但这种处理技术又不会改变原有织物的各种性能，即纤维强度、面料色泽、耐洗涤性、透气性、皮肤亲和性、免熨性等；同时还有杀菌、防辐射、防霉的效果。如此一来，服装的洗涤次数可大大减少，洗涤方式只是用水轻漂即可，人们可从此告别大量使用洗涤剂洗衣的时代，减少污染、节约水、节约时间都是不言而喻的。这意味着这项技术将给我们的生活带来革命性的变化。　纳米技术是继互联网、基因之后人们关注的又一大热点。什么是纳米？纳米是一种几何尺寸的量度单位，长度仅为一米的十亿分之一，略等于45个原子排列起来的长度。纳米技术是指制造体积不超过数百个纳米的物体，其宽度只有几十个原子聚集在一起的宽度。　其实，在今天，纳米技术已经悄悄渗透到我们的衣、食、住、行等日常生活的各个方面。应用纳米技术与纳米材料，可以制成抗菌冰箱、抗菌洗衣机等。现在，应用纳米技术与纳米材料的无菌餐具、无菌牌、无菌纱布等产品也已面世。如果食品制造中用纳米技术， 可以帮助我们提高肠胃吸收能力。　再如，大家知道涂料可以美化居室，但是传统涂料由于耐洗刷性差，时间不长，墙壁就可能变得斑驳陆离。应用纳米技术后，就会使涂料的许多指标大幅度提高，外墙涂料的洗刷性由原来的1000多次提高到了1万多次，老化时间也延长了两倍多。　从90年代初起，科学技术部、国家自然科学基金委员会、中国科学院就将纳米技术研究列入了攀登项目和相关的重大、重点项目，去年科技部又启动了有关纳米材料的国家重点基础研究项目，投入的基础研究与支持资金已达数千万元。　目前，中国已经建成了几个纳米技术研究基地。中科院、清华大学、北京大学等单位已形成了一支支从事纳米技术研究的队伍，并在国际上取得了一系列令人瞩目的成果，个别方面甚至走在了世界最前沿。　有关专家称，随着纳米功能材料技术的不断发展，以及在各领域的全面推广应用，人们的生活将会发生革命性的变化，纳米时代离我们越来越近。除了穿的方面，像家庭装修用的玻璃、瓷砖、大理石、石膏板等材料表面经纳米技术处理后，都能呈现奇特的“双疏”性能，可改善材料自身的部分性能，拓宽应用的范围。将来可以告别厨房“看着油腻灶、干着脏兮兮”恼人的状况，而使“下厨房”如同进入一个清洁爽快的空间，有一种艺术创作般的快乐享受。

3 浏览572

纳米技术的出现对人类来说有什么样的意义？

纳米技术是世纪之交异军突起的新兴技术，它的出现，标志着人类在改造自然方面进入了一个新的层次，即从微米层次深入到原子、分子级的纳米层次，使人类最终能够按照自己的意愿操纵单个原子和分子，以实现对微观世界的有效控制。专家们认为：正像产业革命、抗菌素、核能和微电子技术的出现和应用所产生的巨大影响一样，纳米技术将创造人们想像不到的推动新世纪前进的奇迹，成为对世纪信息时代的核心技术。因而纳米技术一出现，许多国家将其列为“关键技术”范围，投入巨资进行研究开发。

16 浏览822020-01-01

“纳米技术”对人类社会的发展有什么好处?

（1）信息产业中的纳米技术：信息产业不仅在国外，在我国也占有举足轻重的地位。2000年，中国的信息产业创造了gdp5800亿人民币。纳米技术在信息产业中应用主要表现在3个方面：①网络通讯、宽频带的网络通讯、纳米结构器件、芯片技术以及晰度数字显示技术。因为不管通讯、集成还是显示器件，都要原器件，美国已经着手研制，现在有了单电子器件、隧穿电子器件、自旋电子器件，这种器件已经在实验室研制成功，而且可能在2001年进入市场。②光电子器件、分子电子器件、巨磁电子器件，这方面我国还很落后，但是这些原器件转为商品进入市场也还要10年时间，所以，中国要超前15年到20年对这些方面进行研究。③网络通讯的关键纳米器件，如网络通讯中激光、过滤器、谐振器、微电容、微电极等方面，我国的研究水平不落后，在安徽省就有。④压敏电阻、非线性电阻等，可添加氧化锌纳米材料改性。 （2）环境产业中的纳米技术：纳米技术对空气中20纳米以及水中的200纳米污染物的降解是不可替代的技术。要净化环境，必须用纳米技术。我们现在已经制备成功了一种对甲醛、氮氧化物、一氧化碳能够降解的设备，可使空气中的大于10ppm的有害气体降低到0.1ppm，该设备已进入实用化生产阶段；利用多孔小球组合光催化纳米材料，已成功用于污水中有机物的降解，对苯酚等其它传统技术难以降解的有机污染物，有很好的降解效果。近年来，不少公司致力于把光催化等纳米技术移植到水处理产业，用于提高水的质量，已初见成效；用稀土氧化铈和贵金属纳米组合技术对汽车尾气处理器件的改造效果也很明显；治理淡水湖内藻类引起的污染，最近已在实验室初步研究成功。 (3)能源环保中的纳米技术：合理利用传统能源和开发新能源是我国当前和今后的一项重要任务。在合理利用传统能源方面，现在主要是净化剂、助燃剂，它们能使煤充分燃烧，燃烧当中自循环，使硫减少排放，不再需要装置。另外，利用纳米改进汽油、柴油的添加剂已经有了，实际上它是一种液态小分子可燃烧的团簇物质，有助燃、净化作用。在开发新能源方面国外进展较快，就是把非可燃气体变成可燃气体。现在国际上主要研发能量转化材料，我国也在做，它包括将太阳能转化成电能、热能转化为电能、化学能转化为电能等。 (4)纳米生物医药：这是我国进入wto以后一个最有潜力的领域。目前，国际医药行业面临新的决策，那就是用纳米尺度发展制药业。纳米生物医药就是从动植物中提取必要的物质，然后在纳米尺度组合，最大限度发挥药效，这恰恰是我国中医的想法。在提取精华后，用一种很少的骨架，比如人体可吸收的糖、淀粉，使其高效缓释和靶向药物。对传统药物的改进，用纳米技术可以提高一个档次。 (5)纳米新材料：虽然纳米新材料不是最终产品，但是很重要。据美国测算，到21世纪30年代，汽车上40％钢铁和金属材料要被轻质高强材料所代替，这样可以节省汽油40％，减少co2，排放40％，就这一项，每年就可给美国创造社会效益1000亿美元。此外，还有各种功能材料，玻璃透明度好但份量重，用纳米改进它，使它变轻，使这种材料不仅有力学性能，而且还具有其他功能，还有光的变色、贮光，反射各种紫外线、红外线，光的吸收、贮藏等功能。 (6)纳米技术对传统产业改造：对于中国来说，当前是纳米技术切入传统产业、将纳米技术和各个领域技术相结合的最好机遇。首先是家电、轻工、电子行业。合肥美菱集团从1996开始研制纳米冰箱，可折叠的pvc磁性冰箱门封不发霉，用的是抗菌涂料，里面的果盘都用纳米材料，发展轻工、电子和家用电器可以带动涂料、材料、电子原器件等行业发展；其次是纺织。人造纤维是化纤和纺织行业发展的趋势，中国纺织要在进入wto后能占据有利地位，现在就必须全方位应用纳米技术、纳米材料。去年关于保温被、保温衣的电视宣传，提到应用了纳米技术，特殊功能的有防静电的、阻燃的等等，把纳米的导电材料组装到里面，可以在11万伏的高压下，把人体屏蔽，在这一方面，纺织行业应用纳米技术形势看好；第三是电力工业。利用纳米技术改造20万伏和11万伏的变压输电瓷瓶，可以全方位提高11万伏的瓷瓶耐电冲击的性能，而且釉不结霜，其它综合性能都很好；第四是建材工业中的油漆和涂料，包括各种陶瓷的釉料、油墨，纳米技术的介入，可以使产品性能升级。

15 浏览15072020-03-11

人造太阳是什么？

托卡马克核聚变，也称超导托卡马克可控热核聚变（EAST）、超导非圆截面核聚变实验，核物理学重要理论之 一，也是核聚变实现的重要途径之一。托卡马克核聚变是海水中富含的氕、氘在特定环境和超高温条件下使其实现核聚变反应，以释放巨大能量，世界各国科学家为已在20世纪中叶开始相关研发。

基本介绍 中文名 ：托卡马克核聚变 外文名 ：Tokamak 性质 ：核聚变 发明时间 ：20世纪50年代 概念解读,优势,超导技术在EAST中的运用,研发背景,基本原理,实验装置,超导磁系统,真空室,冷屏与外真空杜瓦,面对电浆部件,装置技术诊断系统,低温系统,高功率电源系统,真空抽气系统,低杂波电流驱动系统,总控与数据集系统,中国EAST,电浆物理所成立,探索新能源过程,EAST装置的主机部分,EAST装置研制过程,EAST的建设和投入运行,新一代EAST,实验突破, 概念解读 托卡马克(Tokamak)核聚变是一种利用磁约束来实现受控的核聚变。它的名字Tokamak来源于环形(toroidal)、真空室(kamera)、磁(magnit)、线圈(kotushka)。最初是由位于苏联莫斯科的库尔恰托夫研究所的阿齐莫维齐等人在20世纪50年代发明的。 托卡马克核聚变 托卡马克核聚变的中央是一个环形的真空室，外面缠绕着线圈。在通电的时候托卡马克的内部会产生巨大的螺旋型磁场，将其中的电浆加热到很高的温度，以达到核聚变的目的。 优势 相比其他方式的受控核聚变，托卡马克拥有不少优势。1968年8月在苏联新西伯利亚召开的第三届电浆物理和受控核聚变研究国际会议上，阿齐莫维齐宣布在苏联的T-3托卡马克上实现了电子温度1keV，质子温度0.5keV，nτ=10的18次方m-3.s，这是受控核聚变研究的重大突破，在国际上掀起了一股托卡马克核聚变的热潮，各国相继建造或改建了一批大型托卡马克装置。其中比较著名的有：美国普林斯顿大学由仿星器-C改建成的STTokamak，美国橡树岭国家实验室的奥尔马克(Ormark)，法国冯克奈-奥-罗兹研究所的TFRTokamak，英国卡拉姆实验室的克利奥(Cleo)，西德马克斯-普朗克研究所的PulsatorTokamak。 超导技术在EAST中的运用 占发电量比重较大的核电站就是在控制之下的裂变能利用。托卡马克核聚变，通过约束电磁波驱动，创造氘、氚实现聚变的环境和超高温，并实现人类对聚变反应的控制。受控热核聚变在常规托卡马克装置上已经实现。但常规托卡马克装置体积庞大、效率低，突破难度大。上世纪末，科学家们把新兴的超导技术用于托卡马克核聚变，使基础理论研究和系统运行参数得到很大提高。 研发背景 能源是社会发展的基石。以煤炭、石油、天然气等化石能源替代柴薪的第一次能源革命带来了社会经济的飞速发展。然而这些宝贵的就这样被燃烧掉，同时造成了严重的污染。据估 计，一百年后地球上的化石能源将会面临枯竭。面对着即将来临的能源危机，人类有了一个共同的梦想—寻求一种无限而清洁的能源来实现人类的持续发展。 托卡马克核聚变研究举步维艰，根本原因是轻元素原子核的聚合远比重元素原子核的分裂困难。原子核之间的吸引力是很大的，但原子核都带正电，又互相排斥，只有当两个原子核之间的距离非常接近，大约相距只有万亿分之三毫米时，它们的吸引力才大于静电斥力，两个原子核才可能聚合到一起同时放出巨大的能量。因此，首先必须使聚变物质处于等离子状态，让它们的原子核完 *** 露出来。然而，两个带正电的原子核越互相接近，它们之间的静电斥力也越大。只有当带正电的原子核达到足够高的动能时，这需要几千万甚至几亿摄氏度的高温，它们的碰撞才有机会使它们非常接近，以致产生聚合。 1933年，人们用加速器使原子核获得所需的动能，在实验室实现了核聚变。可是从这样的核聚变中得到的能量比加速器消耗的能量要小得多，根本无法获得增益的能量。1952年，美国用核爆炸的方法产生高温，第一次实现了大量氘、氚材料的核聚变。但这种方法的效果是，在极短时间内使核聚变释放出巨大能量，产生强烈爆炸，即氢弹爆炸。人类要和平利用核聚变，必须是可以控制的聚变过程。核聚变反应比较切实可行的控制办法是，通过控制核聚变燃料的加入速度及每一次的加入量，使核聚变反应按一定的规模连续或有节奏地进行。因此，核聚变装置中的气体密度要很低，只能相当于常温常压下气体密度的几万分之一。另外，对能量的约束要有足够长的时间。 二战末期，前苏联和美、英各国曾出于军事上的考虑，一直在互相保密的情况下开展对核聚变的研究。几千万、几亿摄氏度高温的聚变物质装在什么容器里一直是困扰人们的难题。 1954年，第一个托卡马克装置在原苏联库尔恰托夫原子能研究所建成。当人们提出这种磁约束的概念后，磁约束核聚变研究在一些方面的进展顺利，氢弹又迅速试验成功，这曾使不少国家的核科学家一度对受控核聚变抱有过分乐观的态度。但人们很快发现，约束电浆的磁场，虽然不怕高温，却很不稳定。另外，电浆在加热过程中能量也不断损失。经过了二十多年的努力，远未达到当初的乐观期望，理论上估计的电浆约束时间与实验结果相差甚远。人们开始认识到核聚变问题的复杂和研究的艰难。在这种情况下，苏、美等国感到保密不利于研究的进展，只有开展国际学术交流，才能推进核聚变的深入研究。另外，磁约束核聚变与热 核武器在科学技术上没有重大的重叠，而且其商业套用的竞争为时尚早。于是，1958年秋在日内瓦举行的第二届和平利用原子能国际会议上达成协定，各国互相公开研究计画，并在会上展示了各种核聚变实验装置。自这次会议后，研究重点转向高温电浆的基础问题，从二十世纪六十年代中到七十年代，各国先后建成了很多实验装置，核聚变研究进入了一个新的 *** 期，人们逐渐了解影响磁约束及造成能量损失的各种机理，摸索出克服这种不稳定性及能量损失的对策。随着核聚变研究的进展，人们对受控核聚变越来越有信心。 基本原理 核能是能源家族的新成员，包括裂变能和聚变能两种主要形式。裂变能 是重金属元素的核子通过裂变而释放的巨大能量。受控核裂变技术的发展已使裂变能的套用实现了商用化，如核 (裂变)电站。裂变需要的铀等重金属元素在地球上含量稀少，而且常规裂变反应堆会产生放射性较强的核废料，这些因素限制了裂变能的发展。聚变能是两个较轻的原子核聚合为一个较重的原子核并释放出的能量。目前开展的受控核聚变研究正是致力于实现聚变能的和平利用。其实，人类已经实现了氘氚核聚变--氢弹爆炸，但那是不可控制的瞬间能量释放，人类更需要受控核聚变。维系聚变的燃料是氢的同位素氘和氚，氘在地球的海水中有极其丰富的蕴藏量。经测算，1升海水所含氘产生的聚变能等同于300升汽油所释放的能量。海水中氘的储量可使人类使用几十亿年。特别的，聚变产生的废料为氦气，是清洁和安全的。因此，聚变能是一种无限的、清洁的、安全的新能源。这就是世界各国尤其是已开发国家不遗余力竞相研究、开发聚变能的根本原因。 受控热核聚变能的研究主要有两种--惯性约束核聚变和磁约束核聚变。前者利用超高强度的雷射在极短的时间内辐照氘氚靶来实现聚变，后者则利用强磁场可很好地约束带电粒子的特性，将氘氚气体约束在一个特殊的磁容器中并加热至数亿摄氏度高温，实现聚变反应。 托卡马克(Tokamak)是前苏联科学家于20世纪50年代发明的环形磁约束受控核聚变实验装置。经过近半个世纪的努力，在托卡马克上产生聚变能的科学可行性已被证实，但相关结果都是以短脉冲形式产生的，与实际反应堆的连续运行有较大距离。超导技术成功地套用于产生托卡马克强磁场的线圈上，是受控热核聚变能研究的一个重大突破。 超导不可能束缚高速带电粒子。设两个距离很近的质子，往不同方向飞出，要同时束缚这两个质子，超导产生的磁场必须在很小的空间内有一个180度的方向改变。即便是超导体内的电子是悬浮的，也不可能实现这种磁场。磁场如果距离超导有一定的距离，不但难以在空间上发生突变，在时间上也难灵活改变。如果一个质子要飞出反应釜，磁场必须约束质子，可是质子一但改了方向，磁场要约束质子，也必须改方向。通俗地说，一个质子溜著超导体内的全部电子玩。电子本身是有质量的。电子要形成一个灵活的磁场，电子速度（速率和方向）就要不停的变。最后的结果就是超导体温度迅速增加，超导效果消失，质子飞出反应釜。 实验装置 “超导托卡马克核聚变”实验包括一个具有非圆小截面的大型超导托卡马克实验装置和低温、真空、水冷、电源及控制、数据集和处理、波加热、波驱动电流、诊断等子系统。其中超 导托卡马克装置是本项目的核心。而超导托卡马克装置又包括超导纵场与极向场磁体系统、真空室、冷屏、外真空杜瓦及面对电浆部件等部件。承担各部件设计的工程技术人员，在充分集思广益、充分发挥创新能力的基础上,借鉴国际上同类装置的经验,通过一丝不苟的努力工作，目前各项工作的进展呈良性循环---设计推动了预研工作的进行，预研工作的结果又使设计得到进一步最佳化。 超导磁系统 超导纵场与极向场磁系统是HT-7U超导托卡马克的关键部件，结构复杂、技术难点多、难度大、涉及的不确定因素多。科研人员经过一轮又一轮的设计、计算和分析，对多种方案进行比较、最佳化，目前超导导体的设计已进入最后的实验选型阶段；线圈的设计已完成试验线圈的设计与绕制及原型线圈的设计；低温下高强度线圈盒的设计已完成各种可能工况下的力学分析与计算、传热分析与计算、电磁分析计算以及线圈盒焊接时的温升对超导线圈性能影响的试验等工作；低温冷却回路的设计已完成热的分析与计算及冷却参数的最佳化；超导导体接头已完成多种方案的设计、研制与试验，并确定了最终的结构形式；超低温绝缘子的研究已完成最终的设计与试制，进入批量制造阶段；超导线圈的真空压力浸渍的工艺研究在国内电绝缘的归口单位---桂林电科所及中科院北京低温中心的密切配合下已完成超低温绝缘胶的配方的研究，正在完成超低温绝缘胶真空压力浸渍的最终工艺试验。超导极向场的线圈位置最佳化和电流波形最佳化，使之既能满足双零和单零的偏滤器位形的要求，又能满足限制器位形的要求，这项工作经过反复的平衡计算与调试、比较，已经满足物理的要求，工程上线圈在装置上的位置以及线圈的截面形状均已确定。 真空室 真空室是直接盛装电浆的容器，除了要为电浆提供一个超高真空环境，要满足装置稳定运行时电浆对电磁的要求以及为诊断电浆的特性、电浆加热、真空抽气、水冷及加料对视窗的要求、中子禁止的要求、还要满足面对电浆部件定位和准直的要求。HT-7U真空室是双层全焊接结构，由于真空室离电浆近，电浆与真空室之间的电磁作用最直接，真空室上所受的电磁力最大，同时真空室要烘烤到250°C，因温度变化所产生的热变形大。设计人员考虑到以上这些因素，对真空室进行了所有可能工况下的多轮受力分析、电磁分析和传热计算，针对每一轮的计算结果对结构设计进行最佳化。目前已完成最新一轮满足各项要求的结构在各种工况下的静应力分析、模态分析、频率回响分析和地震回响分析，为设计的可靠性提供了充分的依据。真空室试验原型段的施工设计正在进行之中，真空室满足热胀冷缩要求的特殊支撑结构的试验平台正在制造过程中，真空室视窗所使用的各种异型波纹管的研制也在紧张的进行。 冷屏与外真空杜瓦 HT-7U的内外冷屏是超导磁体的热屏障，对维持超导磁体的正常运行发挥作重要作用。该部件的电磁分析、受力分析和传热分析的工作都已完成，对传热计算产生重要影响的表面辐射系数的测量已完成，目前该部件已进入工程设计的最后阶段，即将转入施工设计。外真空杜瓦是维持其内部的所有部件都处在基本无对流传热的真空环境中，因而是超导磁体与冷屏维持超低温的保证，同时也是其内部所有部件支撑的基础。该部件的力学分析和电磁分析已结束，施工设计已正式展开。 面对电浆部件 面对等离子体部件直接朝向电浆，其表面性质直接影响电浆杂质的返流和气体再循环，电浆的能量依靠面对电浆部件的冷却系统输运到托卡马克外。面对电浆部件相对电浆的位置的最佳化正与德国马普电浆所合作，利用他们的程式进行计算，已得出初步结果；直接面对电浆的石墨材料正与山西煤化所合作研究，开发参杂石墨与石墨表面的低溅射涂层，用于石墨材料各项性能试验的大功率电子枪和实验系统正在装修一新的实验室中调试；用于试验水冷结构和石墨性能的面对电浆部件的试验件已组装到HT-7超导托卡马克的真空室中，在即将进行的一轮试验中进行各项指标的测试。 装置技术诊断系统 装置技术诊断包括温度测量、应力应变测量、失超保护和短路检测等部分。温度测量从4.5k的液氦温度到350°C面对电浆部件的烘烤温度，要测的温度范围大，且要使用不同的方法。特别是超低温下的温度测量，其温度计的标定费用高，科研人员积极发挥创新的能力，自己开发了一套温度标定系统，且在该系统上进行了HT-7U所有低温温度计的标定。应力应变测量、短路检测和失超保护的探测及放大电路已设计并调试完毕，数据集和处理的专用程式也已进入调试阶段。 低温系统 低温系统是超导托卡马克核聚变实验装置的关键设备之一。它必须保障装置的超导纵场磁体和极向场磁体顺利地从室温降温至3.8-4.6K,并能长达数月保冷，维持超导纵场磁体正常励磁和极向场磁体快脉冲变化的所需的致冷量。HT-7U超导托卡马克装置的低温系统的2KW/4.4K工程设计已全面展开，部分外购设备已到货且已安装到位。新增两只100m3的中压储气罐已安装就序，新增100m3的低压气柜也一稳稳地安放在低温车间的一角，新建压机站的五台崭新的螺杆压机被整齐地安装在低温车间中间，一台氦气干燥器、一台吸附器和两台滤油器已安装完毕。原俄罗斯赠送的OPG100/500二号制冷机的改造工作已经结束，德国FZK赠送的300W/1.8K制冷机的恢复施工即将开展。螺杆压机站的电控部分和气、水、油管线的施工正在紧张地进行。 高功率电源系统 担负著向托卡马克提供不同规格的高功率电源，实现能量传输、功率转换、运行控制等重要任务。为电浆的产生、约束、维持、加热，以及电浆电流、位置、形状、分布和破裂的控制提供必要的工程基础和控制手段。HT-7U纵场电源与极向场电源已完成了系统的分析、计算和方案的比较、最佳化。在设计过程中，科研人员本着保证性能、节约经费的原则，不仅在设计方案上结合本所的具体情况作多种设计相结合的方法，而且充分利用本所的技术储备，积极发挥创新的能力，自行开发重要设备。极向场电源的关键设备，大容量晶闸管、直流高压开关和爆炸开关等目前只能以很高的价格进口，经我所科研人员的努力已完成单元技术试验，正在进行样机的试制。 真空抽气系统 为电浆的稳定运行提供清洁的超高真空环境，为超导磁体正常运行提供真空绝热条件；充气系统则为真空室的壁处理和电浆放电提供工作气体。真空抽气系统完成了总体布局设计，抽速和抽气时间计算;主泵、主阀、测量系统的选择和配备;完成抽气系统主泵和予抽泵16台合计58万元订货。真空抽充气系统的保护和控制已完成最终方案的设计。 低杂波电流驱动系统 不断地给电浆补充能量，是保证托卡马克实现长脉冲稳态运行的重要手段，而离子回旋共振加热则是另一重要手段。HT-7U3.5兆瓦的低杂波系统已完成技术方案的设计，完成了波功率和相位监控、波系统的保护及波源的低压电源的方案设计，准备先期建设的1MW波系统的高压电源及波系统天线的试验件正在制造过程中。离子回旋共振加热已完成波系统的总体设计，确定了4MW/30-110Mhz的波系统方案；完成了波源设计，并正在建造一台1MW，脉冲可达1000秒的射频波源，预计2001年中建成并调试；已完成天线的调配系统设计，并正进行加工前的台面试验。 总控与数据集系统 是对整个装置进行实时监测、控制与保护的分散式计算机网路系统。目前总控系统的安全巡检系统、中央控制系统、脉冲充气系统均已完成程式的设计，正在进行调试和预演；中央定时系统正在与国内相关单位合作研制，局域控制网正处于实施阶段。数据集系统的VAX-CAMAC集系统、PC-CA MAC集系统、PC集系统、VXI集系统、分散式数据伺服器、数据检索系统和数据集管理系统均已完成程式设计，正在进行诊断测量系统是一双双监视电浆的眼睛，给出电浆在不同的时间和空间的品质特性。除了HT-7上准备移到HT-7U上的诊断测量设备外，作为托卡马克上的最重要的测量系统之一的电磁测量系统正在进行物理上的计算和磁探针、单匝环、Rogowski线圈、逆磁线圈、鞍形线圈等测量线圈的设计，由美国德克萨斯大学赠送的新型CO2雷射器正在调试，它将用在HT-7U的远红外诊断上，其他诊断系统也在进行物理上的准备或设备上的准备。 中国EAST 中国在1956年制定的“十二年科学规划”中决定开展核聚变研究，经过不懈努力，到二十世纪八十年代，建成了中国环流器一号HL－1以及HT－6B、HT－6M等一批有影响的聚变研究 实验装置。 电浆物理所成立 中国科学院电浆物理研究所成立于18年9月，主要从事高温电浆物理和受控热核聚变及其相关高技术研究，以探索、开发、解决人类无限而清洁的新能源为最终目的。它是中国最重要的核聚变研究基地之一，是世界实验室在中国设立的核聚变研究中心，也是国际受控热核聚变计画ITER中国工作组最重要的单位之一。 探索新能源过程 电浆所先后建造了中小型托卡马克HT-6B和HT-6M，以及超导托卡马克核聚变HT-7和全超导托卡马克核聚变EAST。目前尚在运行的HT-7超导托卡马克装置是中国第一个超导托卡马克，其实验研究取得了多项重大成果，是继法国之后第二个能产生分钟量级高温电浆放电的托卡马克装置。 EAST装置的主机部分 高11米，直径8米，重400吨，由超高真空室、纵场线圈、极向场线圈、内外冷屏、外真空杜瓦、支撑系统等六大部件组成。其实验运行需要有大规模低温氦制冷、大型高功率脉冲电 源及其回路、大型超导体测试、大型计算机控制和数据集处理、兆瓦级低杂波电流驱动和射频波加热、大型超高真空、以及多种先进诊断测量等系统支撑。学科涉及面广，技术难度大，许多关键技术目前在国际上尚无经验借鉴。特别是EAST运行需要超大电流、超强磁场、超高温、超低温、超高真空等极限环境，从芯部上亿度高温到线圈中零下269度低温，给装置的设计、制造工艺和材料方面提出了超乎寻常的要求，其难度可见一斑。 EAST装置研制过程 电浆所发展了一系列高新技术，一些技术国际领先，并有着广泛的套用前景，如大型超导磁体、超高真空、偏滤器、超导导体生产等技术。还有一些独创 的技术得到国际同行专家的赞赏和借鉴 ，如将高温超导接头技术运用到托卡马克，并取得相当好的效果，极大地提高装置效率，目前该项技术已被国际ITER项目借鉴。 EAST的建设和投入运行 为世界近堆芯聚变物理和工程研究搭建起了一个重要的实验平台，为我国磁约束核聚变研究的进一步发展，提升中国磁约束聚变物理、工程、技术水平和培养高水平人才奠定了坚实基础。EAST是世界上唯一投入运行的全超导磁体的托卡马克装置，将为国际热核聚变实验堆（ITER）的建设及聚变能的发展做出了重要贡献。 新一代EAST 2006年9月28日，中国耗时8年、耗资2亿元人民币自主设计、自主建造而成的新一代热核聚变装置EAST首次成功完成放电实验，获得电流200千安、时间接近3秒的高温电浆放电。EAST成为世界上第一个建成 并真正运行的全超导非圆截面核聚变实验装置。核反应释放的能量相当于相同质量的物质释放的化学能的数十万倍至百万倍。核反应有核裂变、核聚变两种形式。一个重核在中子的轰击下分裂成高能碎片的反应叫做核裂变，主要反应物是稀少的放射性元素铀、钸等，如核爆炸；两个轻核发生碰撞结合成重核的反应叫做核聚变，主要反应物为氢的同位素氘和氚，如氢弹爆炸、太阳发光发热等。 实验突破 2016年1月28日凌晨零点26分，中国科学院合肥物质科学研究院全超导托卡马克核聚变实验装置EAST成功实现了电子温度超过5千万度、持续时间达102秒的超高温长脉冲等离子体放电，这是国际托卡马克实验装置上电子温度达到5000万度持续时间最长的电浆放电。该成果在未来聚变堆研究中具有里程碑意义，标志着我国在稳态磁约束聚变研究方面继续走在国际前列。目前，EAST已成为国际上稳态磁约束聚变研究的重要实验平台，其研究成果将为未来国际热核聚变实验堆ITER实现稳态高约束放电提供科学和工程实验支持，并将继续为我国下一代聚变装置—中国聚变工程实验堆前期预研奠定重要的科学基础。 2016年10月18日，据美国麻省理工学院官方网站讯息，该校科学家在阿尔卡特C-Mod (Alcator C-Mod) 托卡马克聚变反应堆实验中创造出新的世界纪录，电浆压强首次超过了两个大气压。鉴于高压电浆是实现可控核聚变的关键因素，这意味着人类距获得“取之不尽用之不竭”的清洁能源又近一步。在麻省理工学院服役23年的阿尔卡特C-Mod实验装置曾在2005年制造了1.77个大气压的世界纪录。此次，该装置的电浆压强达到2.05个大气压的新的世界纪录，其中电浆每秒发生300万亿次聚变反应。新纪录在该装置以往成绩的基础上提高了15%，对应的温度达到3500万摄氏度，约是太阳核心温度的两倍。 麻省理工学院阿尔卡特C-Mod装置内部 2016年11月2日讯息，中国科学院合肥物质科学研究院电浆所承担的国家大科学工程“人造太阳”实验装置EAST在第11轮物理实验中再获重大突破，获得超过60秒的稳态高约束模电浆放电。EAST因此成为世界首个实现稳态高约束模运行持续时间达到分钟量级的托卡马克核聚变实验装置。

为什么要发展“人造太阳”？

人民网合肥2月6日电 记者刘杰今天从中国科学院等离子体物理研究所所在的安徽合肥科学岛获悉：以探索无限而清洁的核聚变能源为目标的EAST超导托卡马克已完成部件装置，进入系统调试阶段，近日正在进行降温试验。据专家介绍，该装置预计7、8月份正式进入放电运行实验，届时如能成功完成放电实验，合肥将成为世界上第一个建成此类全超导非圆截面核聚变实验装置并能实际运行的地方。也就是说，我国将率先建成新一代“人造太阳”。

地球上的石油、煤等能源耗尽后，人类靠什么生活？科学家们开始把梦想变成现实。据介绍，从海水中提取氘（dāo），使其在上亿摄氏度的高温下与氚（chuān）产生聚变反应，1升海水里提取的氘，在完全的聚变反应中所释放的能量，相当于燃烧300升汽油释放的热能。专家说：“如果发明一种能够承受上亿摄氏度高温并且能够控制氘和氚聚变、稳定持续输出能量的装置，那就相当于发明一个‘人造太阳’，给人类提供像太阳一样无限清洁的能源，而海水是用之不尽的。”

一种被称为“托卡马克”的“人造太阳”实验装置承载起科学家们的梦想。从1990年开始，中国科学院等离子体物理研究所历时3年多建成中国第一台超导托卡马克装置———HT—7，使中国成为继俄、法、日之后第四个拥有同类实验装置的国家，实验中最高电子温度超过5000万摄氏度，并获得可重复的大于300秒的等离子体放电。从2000年开始，科学岛上的专家们在HT—7的基础上，开始建另一个更大型、代号为EAST的新一代全超导非圆截面托卡马克装置。

EAST从2003年开始进入总装。该项目总负责人万元熙研究员介绍说：“如果按期完成放电试验，那EAST就是世界上第一个建成的具有非圆截面的全超导托卡马克。不过，我们的花费却只有世界上同类装置的1/15或1/20。”据了解，该工程总投资近3亿元。

“这个装置的研究成果，对即将建设的国际热核聚变试验堆ITER的工程技术和物理基础研究方面将有重大意义。”万元熙说，“ITER是一个大型的国际科技合作，由于ITER的核心装置也是一个全超导非圆截面托卡马克，所以我们的EAST被同行们称为‘小ITER’”。

来源：人民网-《人民日报》 （责任编辑：马丽）

甲醛是不是达到一定成度才会导致畸形

100年前，爱因斯坦预见了在原子核中蕴藏着巨大的能量。依据他提出的质能方程E＝mc2，核聚变的原理人造太阳看上去极其简单：两个轻核在一定条件下聚合成一个较重核，但反应后质量有一定亏损，将释放出巨大的能量。1939年，美国物理学家贝特证实，一个氘原子核和一个氚原子核碰撞，结合成一个氦原子核，并释放出一个中子和17.6兆电子伏特的能量。这个发现揭示了太阳“燃烧”的奥秘。 实际上，太阳上的聚变反应已经持续了50亿年。在宇宙中的其他恒星上，也几乎都在燃烧着氢的同位素———氘和氚。（氢原子最容易实现的聚变反应是其同位素氘与氚的聚变。氘和氚聚变后，2个原子核结合成1个氦原子核，并放出1个中子和17.6兆电子伏特能量。每1升海水中含30毫克氘，30毫克氘聚变产生的能量相当于300升汽油。 ） 而氘在自然界中几乎“取之不尽”。科学家初步估计，地球上的海水中蕴藏了大约40万亿吨氘。从1升海水里提取的氘，在完全的聚变反应中所释放的能量，相当于燃烧300升汽油。如果把自然界中的氘用于聚变反应，释放的能量足够人类使用100亿年。 在实验室中，聚变反应的优点被不断发现——它产生的能量是核裂变的7倍，反应产物是无放射性污染的氦。更完美的是，未来的聚变电站会始终处于次临界安全运行状态，一旦出现意外，反应会自动停止，不会发生像三哩岛和切尔诺贝利那样的核泄漏事故。 1952年美国试爆了第一颗氢弹，促使科学家考虑如何控制核聚变反应在瞬间爆发的毁灭性能量，“人造太阳”之梦由此而始。 此后，石油、煤炭等化石能源日益枯竭，能源危机和温室效应步步逼近，获取新型能源已经变得十分迫切。虽然风能、水能、太阳能等可再生能源不断地被开发利用，但很难想象，它们能够完全替代传统能源。

一旦“人造太阳”成功运行，带给世界的变化将是革命性的。各国之间再也不用为中东的石油而发生战争。没了石油、煤矿开带来的污染，二氧化碳的温室效应、南极冰面的萎缩、海岸线的增高等等一系列现在人类头疼的问题都会消失。它将给人类带来无限清洁的能源，就像太阳给我们的一样。

纳米技术在我国的应用与发展

是的。甲醛中毒的迹象的严重程度取决于由一个人吸入或摄入的甲醛的量。

甲醛的主要危害表现为对皮肤粘膜的刺激作用。甲醛在室内达到一定浓度时，人就有不适感。大于0.08 mg/m?的甲醛浓度可引起眼红、眼痒、咽喉不适或疼痛、声音嘶哑、喷嚏、胸闷、气喘、皮炎等。新装修的房间甲醛含量较高，是众多疾病的主要诱因。

其浓度在每立方米空气中达到0.08-0.09mg/m3时，儿童就会发生轻微气喘。当室内空气中达到0.1mg/m3时，就有异味和不适感；达到0.5mg/m3时，可刺激眼睛，引起流泪；达到0.6mg/m3，可引起咽喉不适或疼痛。浓度更高时 ，可引起恶心呕吐， 咳嗽胸闷，气喘甚至肺水肿；达到30mg/m3时，会立即致人死亡。

长期接触低剂量甲醛的危害有：引起慢性呼吸道疾病，引起鼻咽癌、结肠癌、脑瘤、月经紊乱、细胞核的基因突变，DNA单链内交连和DNA与蛋白质交连及抑制DNA损伤的修复、妊娠综合症、引起新生儿染色体异常、白血病?，引起青少年记忆力和智力下降。

甲醛中毒不同的体征和症状：

吸入甲醛可引起刺激鼻子，眼睛和喉咙，头痛，皮肤损伤。当经口吞食，甲醛可导致胃和食管烧灼感。

其他常见的症状包括胸闷，恶心，皮肤，皮疹，哮喘，等。在严重的情况下，当摄入甲醛可导致昏迷甚至死亡。

致癌和促癌作用：

甲醛为较高毒性的物质， 在我国有毒化学品优先控制名单上高居第二位。已经被世界卫生组织确定为致癌和致畸形物质，是公认的变态反应源，也是潜在的强致突变物之一。

研究表明：甲醛具有强烈的致癌和促癌作用。大量文献记载，甲醛中毒对人体健康的影响主要表现嗅觉异常、刺激、 过敏、肺功能异常、肝功能异常和免疫功能异常等方面。

扩展资料：

甲醛中毒症状：

轻度中毒：明显的眼部及上呼吸道粘膜刺激症状。主要表现为眼结膜充血、红肿，呼吸困难，呼吸声粗重，喉咙沙哑、讲话或干涩暗哑或湿腻。中毒者还能感受到自己呼吸声音加粗。轻度甲醛中毒症状的另一个具体表现为一至二度的喉咙水肿。

中度中毒：咳嗽不止、咯痰、胸闷、呼吸困难及干湿性破锣音。胸透X光时肺部纹理实质化，转变为散布的点状小斑点或片状阴影，即为医学上的机型支气管肺炎；喉咙水肿增重至。进行血气分析之时会伴随着轻、中度的低氧血症。

重度中毒：肺部及喉部情况出现恶化，出现肺水肿与四度喉水肿的病症，血气分析亦随之严重，为重度低氧血症。

甲醛防治：

1、 通风法

通风法不必过于解释，就是通过空气的流动，将有害气体排到室外，这是一种简单有效的方法，不足之处是甲醛释放周期长，一般要三年到十五年，装修后将新房空闲三年以上显然不现实。因此单靠通风法还达不到要求。

2、物理吸附

为了深入探讨汉紫表面物种的作用以及吸附质-吸附剂之间的相互作用机制，中国科学院过程工程研究所用氯苯作为二恶英的模式物，研究了其氯苯的吸附特性，并通过TPD-MS、XPS、FTIR、Raman等表征方法阐明了氯苯与表面物种的作用关系。

该研究得到了国家自然科学基金（No.21177129）和国家“863”项目（No.2012AA062501）的资助，研究成果已发表于Chemical Engineering Journal(2014, 236, 506-512)。

3、用水、醋、红茶泡水来去除甲醛

甲醛易溶于水、醇和醚这是事实，空气中的游离甲醛运动过程中遇到水后会溶入其中，这与活性炭的吸附原理类似。一

4、活性炭吸附

南开大学专门研究活性炭的李老师告诉记者，活性炭的使用初期确实有效果，因为孔隙具有吸附势，是靠碳分子与被吸附分子的引力而形成的，孔径越小，吸附势越强。另外，按照分子运动理论来说，一切物体均由分子或原子组成，它们之间有间隙，同时又处于永不停息漫无规则的热运动状态，分子间相互碰撞很频繁。从有关资料显示来看，在标准状态下，甲醛分子的自由运动速度约为450米/秒，一个甲醛分子与其他分子每秒要碰撞109次。此时，碰撞分子的直径与活性炭孔隙如果匹配，即被吸附了。无论是传统的活性炭，还是炒得比较多的改性活性炭，由于其孔隙过大，吸附能力都有限。

5、 光触媒去除甲醛

光触媒在光的照射下，会产生类似光合作用的光催化反应，产生出氧化能力的自由氢氧基和活性氧，具有很强的光氧化还原功能，可氧化分解各种有机化合物和部分无机物，能破坏细菌的细胞膜和固化的蛋白质，可杀灭细菌和分解有机污染物，把有机污染物分解成无污染的水(H?O)、二氧化碳(CO?)和其它无害物质，因而具有的杀菌、除臭、防霉、防污自洁、净化空气功能。

6、 橘子、菠萝等水果吸附甲醛

这是过去很多人喜欢用的一个方法，可以说是一个民间土方法。很多民间土方法是长期以来生活经验的总结，是经过时间与实践检测的真理。

7、食醋熏蒸

食醋属于酸性物质，有微弱中和空气中氨气的作用，但不会和甲醛等其他有害成分发生反应。

8、负离子净化法

据研究和使用证明有一种天然的负离子散播功能，可以有效吸收室内甲醛等有害气体，负离子可以有效清除室内甲醛等有害气体，净化室内空气清除其他石质的负能量，净化环境能量。

改善室内环境最好的办法就是增加室内的负氧离子含量。科学实验表明，被誉为“空气维生素”的负氧离子有利于身心健康，空气中负氧离子就能够有效分解甲醛、甲苯等装修污染物，产物是二氧化碳和水，是解决装修污染的不错选择。针对空气负离子清除甲醛的功效，中科院经实验证实，人工生成的小粒径负离子清除甲醛的有效率达73.33%以上，长期使用达99%。装修新房去除异味可用负离子来清除室内异味。?

9、 空气净化器除甲醛

空气净化器的所有净化效率计算都是在实验室内完成的，是在排除持续污染源的情况下测量所得，也就是说，这些数据都是在满足特定条件下获得的，因此在实际使用中，净化效率会比厂商们宣称的低一些。从本质上来说，空气净化器只是起到一种和补救的作用，比如在室内空气已经出现污染的情况下，使用空气净化器可以在一定程度上减轻污染程度，但并不意味着能从根本上消除空气污染。

10、二氧化氯

世界卫生组织（WHO）和世界粮食组织(FAO)也已将列为A1级安全高效消毒剂。具有无三致（无致癌、无致畸、无致突变性），有三效（广谱、高效、快速）和除臭、保鲜、除藻、漂白的奇特功能，已编入卫生法规进行使用。

单独靠一种方法很难去除装修后的有害气体，最好能结合实际情况选择几种方法。做到尽可能减少室内有害气体。以上方法都是在装修后的补救措施，其实最有效的方法就是在装修前就充分考虑到甲醛的危害，在装修过程中尽可能选用环保材料，做到未雨绸缪。

切菜板也会释放甲醛 ，严重可引发胃穿孔，医生提醒：长期食用粘有甲醛的食物，会引发食欲不振、腹胀，甚至胃黏膜糜烂、胃穿孔。

参考资料：

甲醛中毒-百度百科甲醛-百度百科

（1）信息产业中的纳米技术：信息产业不仅在国外，在我国也占有举足轻重的地位。2000年，中国的信息产业创造了gdp5800亿人民币。纳米技术在信息产业中应用主要表现在3个方面：①网络通讯、宽频带的网络通讯、纳米结构器件、芯片技术以及晰度数字显示技术。因为不管通讯、集成还是显示器件，都要原器件，美国已经着手研制，现在有了单电子器件、隧穿电子器件、自旋电子器件，这种器件已经在实验室研制成功，而且可能在2001年进入市场。②光电子器件、分子电子器件、巨磁电子器件，这方面我国还很落后，但是这些原器件转为商品进入市场也还要10年时间，所以，中国要超前15年到20年对这些方面进行研究。③网络通讯的关键纳米器件，如网络通讯中激光、过滤器、谐振器、微电容、微电极等方面，我国的研究水平不落后，在安徽省就有。④压敏电阻、非线性电阻等，可添加氧化锌纳米材料改性。

（2）环境产业中的纳米技术：纳米技术对空气中20纳米以及水中的200纳米污染物的降解是不可替代的技术。要净化环境，必须用纳米技术。我们现在已经制备成功了一种对甲醛、氮氧化物、一氧化碳能够降解的设备，可使空气中的大于10ppm的有害气体降低到0.1ppm，该设备已进入实用化生产阶段；利用多孔小球组合光催化纳米材料，已成功用于污水中有机物的降解，对苯酚等其它传统技术难以降解的有机污染物，有很好的降解效果。近年来，不少公司致力于把光催化等纳米技术移植到水处理产业，用于提高水的质量，已初见成效；用稀土氧化铈和贵金属纳米组合技术对汽车尾气处理器件的改造效果也很明显；治理淡水湖内藻类引起的污染，最近已在实验室初步研究成功。

(3)能源环保中的纳米技术：合理利用传统能源和开发新能源是我国当前和今后的一项重要任务。在合理利用传统能源方面，现在主要是净化剂、助燃剂，它们能使煤充分燃烧，燃烧当中自循环，使硫减少排放，不再需要装置。另外，利用纳米改进汽油、柴油的添加剂已经有了，实际上它是一种液态小分子可燃烧的团簇物质，有助燃、净化作用。在开发新能源方面国外进展较快，就是把非可燃气体变成可燃气体。现在国际上主要研发能量转化材料，我国也在做，它包括将太阳能转化成电能、热能转化为电能、化学能转化为电能等。

(4)纳米生物医药：这是我国进入wto以后一个最有潜力的领域。目前，国际医药行业面临新的决策，那就是用纳米尺度发展制药业。纳米生物医药就是从动植物中提取必要的物质，然后在纳米尺度组合，最大限度发挥药效，这恰恰是我国中医的想法。在提取精华后，用一种很少的骨架，比如人体可吸收的糖、淀粉，使其高效缓释和靶向药物。对传统药物的改进，用纳米技术可以提高一个档次。

(5)纳米新材料：虽然纳米新材料不是最终产品，但是很重要。据美国测算，到21世纪30年代，汽车上40％钢铁和金属材料要被轻质高强材料所代替，这样可以节省汽油40％，减少co2，排放40％，就这一项，每年就可给美国创造社会效益1000亿美元。此外，还有各种功能材料，玻璃透明度好但份量重，用纳米改进它，使它变轻，使这种材料不仅有力学性能，而且还具有其他功能，还有光的变色、贮光，反射各种紫外线、红外线，光的吸收、贮藏等功能。

(6)纳米技术对传统产业改造：对于中国来说，当前是纳米技术切入传统产业、将纳米技术和各个领域技术相结合的最好机遇。首先是家电、轻工、电子行业。合肥美菱集团从1996开始研制纳米冰箱，可折叠的pvc磁性冰箱门封不发霉，用的是抗菌涂料，里面的果盘都用纳米材料，发展轻工、电子和家用电器可以带动涂料、材料、电子原器件等行业发展；其次是纺织。人造纤维是化纤和纺织行业发展的趋势，中国纺织要在进入wto后能占据有利地位，现在就必须全方位应用纳米技术、纳米材料。去年关于保温被、保温衣的电视宣传，提到应用了纳米技术，特殊功能的有防静电的、阻燃的等等，把纳米的导电材料组装到里面，可以在11万伏的高压下，把人体屏蔽，在这一方面，纺织行业应用纳米技术形势看好；第三是电力工业。利用纳米技术改造20万伏和11万伏的变压输电瓷瓶，可以全方位提高11万伏的瓷瓶耐电冲击的性能，而且釉不结霜，其它综合性能都很好；第四是建材工业中的油漆和涂料，包括各种陶瓷的釉料、油墨，纳米技术的介入，可以使产品性能升级。

1999年8月20日《美国商业周刊》在展望21世纪可能有突破性进展的领域时，对生命科学和生物技术、纳米科学和纳米技术及从外星球上索取能源进行了预测和评价，并指出这是人类跨入21世纪面临的新的挑战和机遇。诺贝尔奖获得者罗雷尔也曾说过：70年代重视微米的国家如今都成为发达国家，现在重视纳米技术的国家很可能成为下一世纪先进的国家。挑战严峻，机遇难得，我们必须加倍重视纳米科技的研究，注意纳米技术与其它领域的交叉，加速知识创新和技术创新，为21世纪中国经济的腾飞奠定雄厚的基础。

编者按：激动人心的纳米时代已经到来，人们的生活即刻将发生巨大的变化，然而，我们也要清醒地看到，市场上真正成熟的纳米材料并不是很多。中科院院士院士认为，“真正意义的纳米时代还没有到来，我们正在充满信心地迎接纳米时代的到来。”

说，“人类进入纳米科技时代的重要标志是纳米器件的研制水平和应用程度。”纳米科技发展到今天，距离纳米时代的到来还有多远呢，说，“纳米研究目前还有许多基础研究在进行中，在纳米尺度上还有大量原理性问题尚待研究，纳米科技现在的发展水平大概相当于计算机技术在20世纪50年代的发展水平，人类最终进入纳米时代还需要30到50年的时间，50年后纳米科技有可能像今天计算机技术一样普及。”

对于纳米科技，科学的态度是积极参与，脚踏实地地推动这一前沿科技的健康发展，既不需要商业炒作，也不需要科学炒作。