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近年来,中国各个领域飞速发展,甚至在全球某些领域都有着不可磨灭的影响,此前中国的人造“月亮”震惊全世界,将理论变成现实,如今中国又研究出人造“太阳”,可谓是给全世界人民都带来了福音。

这个太阳并不是我们理解的太阳,而是通过各种科技建造的一个大型物体,虽然外形看似像一个大锅炉,但其原理就是让海水中大量存在的氘和氚在高温下,像太阳一样发生核聚变,而不断的产生新能源,这个大锅炉充当着太阳的角色,也具备着太阳给全球带来的性能。而人类一昧的向大自然索取,终有一天会遭遇大自然的报复,而中国的人造太阳能源的研发成功,很大程度上让全球受益。

据悉,包括美国、日本、欧盟在内的众多国家都在探索核聚变,但都未有实质性的研究成果,尤其是稳定性方面,早在2017年,我国的“人造太阳”就实现了101.2秒的稳态高约束运行,更是一举创造了该领域的世界纪录。甚至还能笼统的说,中国目前在该领域的技术水平在全球占据着佼佼者的位置。更有美国网友戏剧性的调侃道,美国还在研究风车和太阳能电池板的时候,中国已经具备造出“人造太阳”的能力。美国网友虽是玩笑话,但专家透露称,美国目前持续性核聚变实验只能实现几毫秒,相当于美国在该领域的水平和中国存在着1万倍的差距。

而近日,据媒体报道,我国在核聚变领域又取得了突破性的进展,目前已经能够实现加热功率超过10兆瓦,等离子体储能为300千焦,等离子体中心电子温度也达到1亿度,要知道真正的太阳的核心温度也只有2000万度。中国在核聚变领域的成果已经能被称作奇迹了,相信中国冲顶世界核聚变领域前列将不再是梦想,或者说在该领域中国的水平已经是处于世界领先的位置了。

来源:百家号                                              时间:2018-11-15

来源:新京报

中国科学院等离子体所11月12日发布消息,我国“人造太阳”项目获得重大突破,首次实现加热功率超过10兆瓦,等离子体储能增加到300千焦,在电子回旋与低杂波协同加热下,等离子体中心电子温度首次达到1亿度。

人造太阳指的是全超导托卡马克核聚变试验装置。中国的人造太阳又称为“东方超环”,是世界上第一个非圆截面全超导托卡马克,也是中国第四代核聚变实验装置。

太阳的光和热来源于氢原子核聚变反应所释放出的能量,东方超环是让海水中大量存在的氘和氚在高温条件下像太阳一样发生核聚变,为人类提供源源不断的清洁能源,因而被称为人造太阳。

尽管人造太阳进入生活可能还需数十年,但是,中国的人造太阳在全球首次实现了稳定的101.2秒稳态长脉冲高约束等离子体运行。这既为国际热核聚变试验堆(ITER)和未来中国聚变工程试验堆(CFETR)的建设和运行打下基础,也是热核聚变试验堆的一个里程碑。

人造太阳的核心目标是解决人类可持续发展的能源问题。与水电、风电、核能等清洁能源相比,人造太阳拥有可持续、清洁、安全等所有优点,因而被视为进入第四次工业革命的最强大的基石之一。

人造太阳是清洁能源的代表,既安全,又取之不尽。其与现有的核能(核电站)并非一回事,它们的区别在于,前者是利用核聚变,后者是利用原子核裂变反应的能量来发电或作为动力驱动,如核动力航母等。

但是,核电站的核能存在核废料的处理、核辐射、核燃料铀的开采和提料难等问题,安全问题更是笼罩在人们心头的阴影。

与之相比,人造太阳的安全问题可以控制,而且聚变产物没有放射性。由于聚变反应需要的条件比较高,一旦发生事故,造成反应的等离子体约束破裂,聚变反应便会终止。因此,聚变燃料的保存运输、聚变电站的运行都比较安全。

另外,聚变原料取之不尽,其主要燃料就是海水中的氘和氚。一升海水提取的氘能产生的聚变能源相当于300升汽油。

然而,要想让人造太阳的产能和供能成为现实,必须有几个条件。一是1亿度以上的高温,二是长时间约束在有限的空间中,三是有足够高的密度。在高密度条件下,当等离子体温度达到1亿度以上,可使数目可观的粒子具有足够动能克服原子核之间的斥力而实现核聚变反应,从而产生可观的聚变能。

现在,中国的人造太阳已经达到了等离子体温度1亿度以上,放电脉冲也延长到100秒以上。但是,在温度和时间上还需要向上亿度、数千秒的目标迈进,而且需要有可控性,才有可能实现人类利用人造太阳能的目标。

此外,人造太阳所进行的核聚变研究还会带来衍生和伴随技术,如超导磁体技术、大功率电源技术、超高真空技术、超低温技术等。既给公众和民生带来福祉,也让人类进入全新的时代。

张田勘(学者)

来源:百家号                                                时间:2018-11-15

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