《最快乐的科学书》(第二辑)先后入选韩国“教育科学技术部认证优秀科学图书”、“韩国原子能文化财团认证推荐读物”。

被选作韩国中小学生副教材，书中对抽象、枯燥的物理、化学概念，如机械能、电能、化学能、原子能、功、势能、动能、速度等巧妙地融入生动的漫画当中，阅读以后你会惊奇地发现科学无处不在！

《最快乐的科学书》(第二辑)共3册，分别是《能量是什么》、《令我好奇的原子能》、《我想知道的未来能源》。

《最快乐的科学书》适合8岁以上青少年自主阅读。

用最愉悦的方式提升孩子的科学素养！

这本《我想知道的未来能源(从人造太阳到新再生能源)》(作者李银哲、洪元杓)是其中一册。

《我想知道的未来能源(从人造太阳到新再生能源)》(作者李银哲、洪元杓)用浅显而又生动的语言，介绍了引领21世纪发展的人造太阳、氢能汽车等新能源与可再生能源的科学知识。

此外还阐述了生物能源、太阳热发电、太阳光发电、风力发电、潮汐发电等未来能源的有关知识。

让我们共同探索什么是能够保护地球环境的理想能源，人类与地球怎样才能和谐共处。

《我想知道的未来能源(从人造太阳到新再生能源)》中趣味性地融入了许多教科书中原本枯燥乏味的物理、化学知识，再配以生动的漫画式插图，大大激发你的科学好奇心！

1.地球与人造太阳

无限能源：太阳光

氢元素也有兄弟!

核聚变的优点

什么时候才能见到人造太阳呢？

2.氢能汽车

想象力与氢能汽车

氢元素是谁发现的？

会飞的汽车

3.太阳与能源

利用无限的太阳能

太阳光发电

能把电能储存起来使用吗？

4.风力发电

用风车发电

反对风力发电的人

海洋与风力发电

在海上建起大风车，船还能航行吗？

5.蕴藏在海洋里的无限能源

从海水中获得能源

利用波浪的力量发电

利用海水的温差发电

6.垃圾与能源

什么是生物能源？

生物能源为什么没能广泛使用

人造的生物燃料

生物能源导致粮食短缺

能源小测试

那么，什么是等离子体呢？我们在科学课上都学过，物质的形态分为固体、液体和气体。温度升高，冰就会融化成水，水沸腾以后变成水蒸气。一般来说，固体加热后成为液体，液体继续加热则成为气体。其实，还有一种形态变化是我们平时看不到的：气体状态的原子如果继续受热，原子核与电子就会发生分离，这种状态叫做等离子体。也就是说，等离子体不是固体，不是液体，也不是气体，而是第四种物质形态。

太阳中心的温度极高，所有的原子都呈等离子体，氢的原子核发生互相聚合作用，生成新的质量更重的原子核，形成核聚变反应。

太阳里有许多氢元素，这种核聚合反应不断发生，并伴随着巨大的能量释放。核聚变反应所产生的能量远远大于核裂变反应。

人类制造的人造太阳

如果人类能够制造出这么一个火热的太阳，该多好啊！地球上也有许多氢元素，把它们聚集在一起，并维持太阳那么高的温度，使它们变成等离子体，是不是就能造出一个太阳来呢？

但是，维持等离子体形态是很难办到的。要引起核聚合反应，需要1亿摄氏度以上的温度。在这么高的温度条件下，用任何材料制成的容器都会熔化，因为当温度达到几千度时，地球上的绝大部分物质就将熔化。也就是说，没有任何东西能够承受1亿摄氏度的高温。

即使能够引起核聚变反应，也没有任何容器可以容纳高温等离子体，这是人造太阳首先要解决的难题。

如今，核聚变反应已经在实验室里获得了成功。科学家们用形似甜甜圈的具有闭合磁力线的环形磁场来约束等离子体，对其进行高温加热，在极为短暂的时间里引起了核聚变反应。由于带电粒子只能沿磁力线做螺旋式运动，等离子体便在磁笼内部回旋，而不会触及磁笼表面。这种约束装置的正式名称叫做“托卡马克(T0kamak)”。

今后，科学家们要想方设法延长核聚变反应的时间，提高等离子体加热的温度，才能最终实现人造太阳的梦想。此外，如何把核聚变反应中产生的巨大能量从磁笼中提取出来并加以利用，也是目前的核心研究课题。

再过30年，我们都长大成人，到那时科学家们应该已经找到解决的方法了吧？如果有机会，大家也可以参加这项有趣而又有益的科研工作。

核裂变反应指的是自然界里最重的元素——铀的原子核分裂成两个较小的原子核。核聚变反应恰恰与此相反，指的是氢等较轻的元素在高温下变成等离子体，原子核之间互相聚合，生成新的质量更重的原子核——氦，并释放出巨大能量的过程。

核聚变反应所产生的能量比核裂变反应要大得多。太阳正是由于持续不断地进行着核聚变反应，才能几亿年来不停地发光发热。核聚变反应中释放出来的能量是无穷无尽的o，能够为地球上的人类提供取之不尽、用之不竭的能源。

核聚变反应只有在等离子体的状态下才能发生。电子从原子核中游离出来，使原子核带正(+)电，同样带有正电的原子核会相互排斥。如果等离子体被约束在一个狭小的空间内，原子核之间就会发生激烈碰撞而互相聚合。

这个过程伴随着质量的损耗，减少的质量全部转化为能量。还记得爱因斯坦博士所说的质量守恒定律吗？核聚变反应产生的能量是极为巨大的，如何将它们有效地利用起来，还有很长的路要走。

利用氢元素兄弟进行核聚变反应

将氢原子变成等离子体是很难做到的。但是氢。有两个兄弟：有一个兄弟，原子核内比它多一颗中子，原子质量是它的两倍，因此被称为“重氢”；还有一个兄弟，比它多两个中子，质量是其三倍，称为“超重氢”。这两个兄弟很容易发生核聚变反应。如何利用它们进行可控的核聚变反应，目前尚处于研究阶段。使用重氢和超重氢混合的1克燃料进行核聚变反应，产生的能量相当于燃烧8吨石油。

自然界中氢元素的兄弟们并不多，但海水里含有许多重氢。虽然比起普通氢它们的量很少，但地球上海洋的面积非常广阔，所以能为人类提供大量的重氢。

从1升海水中大约可以提取0．03克重氢。听起来似乎微乎其微，但如果把它们全部用于核聚变反应，产生的能量足足相当于燃烧300升汽油。P9-13