国际热核聚变实验堆 1.2亿摄氏度持续运行101秒,我国人造太阳再创世界新纪录!


国际热核聚变实验堆 1.2亿摄氏度持续运行101秒,我国人造太阳再创世界新纪录!
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国际热核聚变实验堆 1.2亿摄氏度持续运行101秒,我国人造太阳再创世界新纪录!
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说起人造太阳 , 想必大家并不陌生 , 一般就是指人工可控核聚变 , 它相比核裂变反应来说产生的能量会更多也更加环保 , 是一种十分理想的清洁能源 , 但为什么目前全球没有一座核聚变发电厂 , 反而全都是核裂变呢?
太阳想必大家不会陌生 , 我们地球上万物生长所依赖的光和热都源自太阳 , 而维持太阳持续燃烧的正是来自氘的核聚变反应 , 而氘的储量在地球上也极为丰富 , 总量约为40万亿吨 , 如果用来核聚变发电 , 产生的电能足够人类使用上百亿年 , 若是掌握了这种能源 , 人类就能彻底实现能源自由 , 甚至进入新的纪元 。
但想要实现稳定可控的核聚变发电还是有一些难度 , 要知道 , 人工实现氘氚等离子体核聚变反应 , 需要反应温度达到1亿摄氏度 , 这可比太阳中心温度1500万度高得多 , 要知道 , 世界上还没有任何材料能够承受1亿度的高温 。 所以想要约束这么高温的等离子体就要另辟蹊径 , 而目前最为成熟的方法便是前苏联科学家提出的磁约束 , 这种装置也被称为托卡马克 。
其原理就是利用线圈绕成一个环形真空室 , 在中心产生强大的磁场 , 再通过各种加热手段产生超高温 , 从而使得氘氚等离子体在真空室中产生核聚变反应 , 然后再通过复杂的装置将热能转化为电能 。 其实人类对可控核聚变的研究时间并不算短 , 我国也在上世纪九十年代用羽绒服、瓷器等大量生活物资换取了一套苏联半超导托卡马克装置T-7 , 随后又建造了数个常规体磁体卡马克试验装置 。
在1994年我国第一个圆截面超导托卡马克核聚变实验装置合肥超环研制成功 , 而它也是中国磁约束聚变研究走向世界前沿的见证 , 随后 , 我国又于2000年10月开始建造了新一代的全超导托卡马克核聚变实验装置--东方超环 , 简称EAST , 它最大的创新点就是把全超导和非圆截面结合起来 , 线圈全部采用铌钛超导材料绕制 , 在零下269度的环境中激发超导态 , 可以产生稳态持续的强磁场 , 而在其一米之外就是温度高达1亿摄氏度的超高温等离子体 。
【国际热核聚变实验堆|1.2亿摄氏度持续运行101秒,我国人造太阳再创世界新纪录!】
2017年7月 , EAST实现了稳定的101.2秒稳态长脉冲高约束等离子体运行 , 创造了世界纪录 , 又在2021年5月28日成功实现可重复的1.2亿摄氏度101秒和1.6亿摄氏度20秒等离子体运行 , 再次创造了新的世界纪录 。 在我国数代科学家的努力下 , 目前我国在可控核聚变领域也已经处于世界领先地位 , 而这也是靠着我国科研人员边设计边研发、不怕苦的精神一步步达到的 。
但真正将核聚变投入商用 , 变成千家万户所用的电可能还需要数十年的时间 , 但我们相信 , 若是未来有一盏被聚变之能点亮的灯 , 那一定是在中国 , 也只能是在中国 。

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