“中国太阳”实现1亿度运行,可控核聚变技术看到曙光

“等离子体中心电子温度达到1亿摄氏度。”短短一句话让网友兴奋了。11月12日,中科院等离子体物理研究所发布消息,EAST核聚变装置在2018年实验中又有突破。据央视新闻客户端报道,中科院等离子体所发布消息,我国大科学装置“人造太阳”日前取得重大突破,实现加热功率超过10兆瓦,等离子体储能增加到300千焦,等离子体中心电子温度首次达到1亿度,获得的多项实验参数接近未来聚变堆稳态运行模式所需要的物理条件,朝着未来聚变堆实验运行迈出了关键一步,也为人类开发利用核聚变清洁能源奠定了重要的技术基础。

“中国太阳”实现1亿度运行,可控核聚变技术看到曙光

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世界人口的增长、科技技术的爆炸以及生活水平的提高,都获益于上个世纪大规模开展的油田采集行为。因为能源不再像过去那样贫瘠,人类才有资源去争取更为光明的未来。在这个时代,谁掌握了能源,就掌握了全世界的命脉。核能是人类拥有过的最庞大也是最危险的能源。地球上没有任何物质的能量密度,能与核能媲美。同样体积的燃料,核能释放的能量,足足是化石能源的几百万倍。人们从“氢弹爆炸”中获得到了灵感,期望可以通过有效的控制整个爆炸的反应过程,让能量可以持续稳定的输出而不是在一瞬之间全部爆发出来,人为的制造属于我们的“太阳”。但是目前普遍使用的核裂变核电站材料选取和制作非常苛刻,铀元素的存储量有限,而且具有很强的放射性,对人类危害很大。相比之下,因为与太阳的反应原理相同而被称作“人造太阳”的核聚变,不但能够提供更高的能量,而且对原料的需求更简单,反应相当“干净卫生”,反应结束之后也不会留下什么放射性物质,可以说是最清洁的能源。

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“早在上个世纪50年代,人们就做出了大胆的预测:30年后人类就将使用核聚变发点来获得近乎无限的能源。但是很可惜,直到今天为止,30年后仍然是人们对可控核聚变技术的最乐观的估计。”美国的物理学界泰斗奥马尔哈瑞肯曾经这样无奈的说过。核聚变就像氢弹爆炸或太阳内部反应,温度超高,一般容器压根无法约束温度高达上亿度的氚和氘。被寄予最大希望的核聚变实验方案叫“托卡马克”——用超强的磁场约束高温的核燃料。而本次成功实验的EAST装置又称东方超环,是中国研制的世界第一个非圆截面全超导托卡马克。它的外形像一个甜甜圈,它使用超导体,以最小的能耗获取最强的磁场。

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EAST近年来一直走在国际竞争最前列,在高性能、稳态、长脉冲等离子体研究方面成绩傲人。去年EAST创造了“101.2秒高约束模等离子体运行”的稳定时间就曾经震惊了整个世界,引起了广泛的舆论热议。这份成绩足足将过去欧洲以及美国的约束时间提高了数倍,远远超过了国际的先进水平,而本次首次将等离子体中心电子温度突破到1亿度也标志着中国在核聚变实验方面再一次取得了惊人的进步,朝着未来聚变堆实验运行迈出了相当关键的一步。美国的托卡马克已经停摆或者即将停摆,多国合作的ITER迟迟谈不拢。中国太阳的突破,给人类的未来点亮了一道光。

经过多年的演进,核聚变发电技术已经进入了新的阶段,成为国际竞争的新焦点。中国已经将核聚变发展列为2025计划中的关键关键环节,将核聚变所代表的可持续发展的清洁能源作为提升国家竞争力、维护国家安全的重大战略,加紧出台规划和政策,围绕核心技术、顶尖人才、标准规范等强化部署,力图在新一轮国际科技竞争中掌握主导权。七贤荟作为作为大连高新区倾力打造的创新文化与思想交流平台,也将响应国家对清洁能源可持续发展的号召与期望,为国内外创新成果交流和专利技术与金融资本的深度融合提供助力。七贤荟立足大连、辐射东北、面向全国、连接世界,成为有品牌影响力的国际化创新文化与思想交流平台。以品牌和活动为媒介,聚合五创元素、聚拢七贤俊杰,形成与政府相协同的社会力量,以更植根于市场和企业的方式吸纳社会资源、构建产业环境、传播创新文化、促动改革发展,成为大连高新区打造创新思想与文化的新生力量和支撑平台。


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