您現在的位置是:首頁 > 手機遊戲首頁手機遊戲

“人造太陽”即將成功?中國研究院發出喜訊:完成首件製造!

簡介而中國的可控核聚變研究走向國際化,是從2006年開始,當時,數國都在進行可控核聚變研究,為了整合資源,令效率最大化,中國與美國、俄羅斯、歐盟等過一同簽署了全球最大的“人造太陽”計劃,又名“國際熱合聚變實驗堆(ITER)計劃”

1千兆瓦等於多少度電

在閱讀此文前,麻煩您點選一下“關注”,既方便您進行討論與分享,又給您帶來不一樣的參與感,感謝您的支援!

也許,人們已經快要找到能源問題的解決之道。

2020底,在全球新能源增長的局勢下,不少人開始對能源問題有了積極心態,可2021年底,全球居然再次爆發能源危機。

隨著局勢的僵化,2022年初國際石油、煤炭價格暴漲,3月布倫特原油、WTI原油價格突破130美元/桶。

甚至國際煤炭價格在四個月內暴漲將近300%。

“人造太陽”即將成功?中國研究院發出喜訊:完成首件製造!

能源的問題,令各行各行生產成本增加,國際形勢再次“變天”,不少國家遭受重擊,一切都指向人們常說的一句話——能源是人類發展的基石。

在此情況下,中國在解決能源問題上,率先找到了突破口,取得了多項重大成果。

要說起這一點,不得不提的便是“種太陽”工程。

“人造太陽”即將成功?中國研究院發出喜訊:完成首件製造!

什麼是“種太陽”?

太陽一直都在進行核聚變反應,在這個過程中所釋放的能量,提供了萬物生長所需要的“光”和“熱”。

而支撐太陽產生核聚變反應的“氘”,足夠人類利用上百一年。

這便成了科學家們攻破能源問題的關鍵,人們開始利用核聚變研究裝置,試圖人工製造出可持續利用的清潔能源。

“人造太陽”即將成功?中國研究院發出喜訊:完成首件製造!

因該裝置的原理與太陽相似,人們給該裝置起名“人造太陽”,科學家們的種太陽之路正式開始。

而“人造太陽”的真名叫做“EAST”。

是英文名“Experimental Advanced Superconducting Tokamak”的縮寫。

中文名“先進實驗超導託卡馬克”,又名“東方超環”。

簡單來說,“人造太陽”其實就是“託卡馬克”裝置,是一種由人類控制,模擬太陽的執行所製造出來的核聚變研究裝置。

“人造太陽”即將成功?中國研究院發出喜訊:完成首件製造!

為什麼要“種太陽”?

中國物理學家李建剛在提到“人工太陽”的價值時,說過這樣幾件事。

首先是原料更充足,人工可控核聚變的原料,是海水中的氘和氚,氘和氚在結合的過程中可以放出巨大能量,這便是核聚變的原理。

而氘和氚儲量充足,倘若能夠利用,能讓人類利用至少上百億年,幾乎可以說,資源是無限的。

更形象的比喻是——“一杯水能產生的氘和氚,約等於300公斤汽油”。

“人造太陽”即將成功?中國研究院發出喜訊:完成首件製造!

其次是更加“清潔”,聚變的產物只有能源中子和氦氣,不會對環境造成汙染,而且實驗也會更加安全。

最後是能源會趨於“無限”。

李建剛教授曾坦言,未來的能源20%是可再生能源,但最大規模的能源一定是靠核聚變來維持的。

“人造太陽”即將成功?中國研究院發出喜訊:完成首件製造!

“人造太陽”怎麼造?

“人造太陽”的好處不勝列舉,除了無限性,更清潔,對人類無害之外,還包括投入更少,更高效等等。

但是,這一操作如何實現呢?

“人造太陽”即將成功?中國研究院發出喜訊:完成首件製造!

想讓“人造太陽”成為現實,不得不滿足三個條件:

1、溫度必須保持在1億度以上;

2、能將其約束在有限的空間之內;

3、密度要足夠高,這樣原子核碰撞的機率才會提升。

一團一億度的火球,無論放在任何容器裡,都很容易頃刻之間讓容器化為粉末。

“人造太陽”即將成功?中國研究院發出喜訊:完成首件製造!

於是科學家想要另尋突破口,既然放不到容器裡,那麼便藉助磁力讓它實現真正的“懸浮”,這樣不與容器接觸,就可以繼續加熱控制。

這便有了託卡馬克裝置。

“人造太陽”即將成功?中國研究院發出喜訊:完成首件製造!

20世紀50年代,蘇聯科學家阿齊莫齊等人藉助“磁”、“線圈”等,製造出了螺旋形磁場,可以將其中的等離子體加熱到很高的溫度,從而實現可控核聚變反應。

1984年,我國製造出了當時國內最大的託卡馬克受控核聚變裝置,命名為HL-1。並在之後除錯完畢開始物理實驗。

在新一輪研究中,HL-1所產生的環流等離子體平衡、穩定,各個資料符合當時的設計要求,等離子體的持續時間長達1。04S。

“人造太陽”即將成功?中國研究院發出喜訊:完成首件製造!

可以說,HL-1裝置的完成,為中國研究可受控的核聚變反應提供了重要實驗平臺,這是研究可控核聚變反應的一個里程碑。

包括之後經過最佳化的HL-1M,也協助科學家們突破了多項研究的瓶頸。

而中國的可控核聚變研究走向國際化,是從2006年開始,當時,數國都在進行可控核聚變研究,為了整合資源,令效率最大化,中國與美國、俄羅斯、歐盟等過一同簽署了全球最大的“人造太陽”計劃,又名“國際熱合聚變實驗堆(ITER)計劃”。

該計劃單單是建造就需要十年,以及五十億美元的支援,並且裝置上需要大約100萬個部分和1000萬個零件。

各國分工後,開始各自準備,中國的突破口由此拉開。

“人造太陽”即將成功?中國研究院發出喜訊:完成首件製造!

中國的階段性突破

中國的可控核聚變反應已經研究數年,可在加入ITER計劃之前,國際上對中國的研究並不看好,甚至有的國家想將中國踢出ITER計劃。

然而,中國的次次“發力”,證明了自己的實力,成為了不可被忽視的存在。

“人造太陽”即將成功?中國研究院發出喜訊:完成首件製造!

2020年12月4日,中國環流器二號(HL-2M)在程度建成並實現首次放電,這無疑證明了中國有能力掌握、建造、設計大型託卡馬克裝置。

據悉,我國自主設計研製的“東方超環”實現了1億攝氏度執行,哪怕執行僅僅10秒,也是重大突破。

從此,隨著技術的不斷完善,我國在國際主流核聚變會議上,逐漸拿到了主導位置,越來越多的學著開始在國際會議上發言。

“人造太陽”即將成功?中國研究院發出喜訊:完成首件製造!

而如今,中國又有了新進展。

2022年11月22日,中核集團核工業西南物理研究院發出喜訊,全球最大“人造太陽”核心部件研製取得了重大進展——增強熱負荷第一壁完成了首件製造。

首件的成功製造,無疑推動了ITER的進一步發展,這意味著中國率先突破關鍵技術,實現了核心技術的持續領跑。

雖然如今的“人工太陽”仍舊是計劃階段,並且有專家稱2045年才有可能將計劃變成現實。

“人造太陽”即將成功?中國研究院發出喜訊:完成首件製造!

但是相信用不了多久,中國的“太陽”會冉冉升起,EAST會“懸掛”在我國上方,在ITER計劃中,我們也將逐步彰顯實力。

中國的不斷進行一次次證明了科技上的領先,率先造出世界終極能源不再是幻想。

Top