刷新纪录!中国新一代“人造太阳”科研再获新进展,此次有何新突破?
新一代 "人造太阳 "的等离子体电流输出可以达到2.5兆安培以上,目前正在以超过1兆安培的速度运行,创造了中国可控核聚变装置运行的新纪录。这一新突破意味着未来该装置将能够在超过1毫安培的等离子体电流下常规运行,并进行突破性的科学研究,这对中国未来参与国际热核反应堆(ITER)实验以及独立设计和运行聚变反应堆具有重要意义。中国在各种高科技技术的研发上投入了大量资源,特别是在核聚变领域,中国已经成功建造了一个寿命为1000秒的 "人造太阳",利用该国的托卡马克核聚变实验装置实现了1000秒的核聚变放电,刷新了此前由西方国家保持的400秒的世界纪录。400秒的世界纪录,最高温度达1.6亿摄氏度,标志着中国在可控核聚变研究方面取得了巨大的突破,这确实是一个重大的国家武器。受控核聚变可以人为地控制两个较轻的原子核融合成一个较重的原子核并释放能量的过程。多年来,许多研究人员认为,如果人类能够收获太阳所释放的所有能量,那么人类就不必担心资源枯竭,但对于现阶段的人类来说,我们无法做到这一点,所以我们必须在地球上创造一个 "人造太阳"。其原理与太阳内部的核聚变过程非常相似,由于其主要原料来自于海水,所以也是纯粹的环境友好,取之不尽用之不竭。根据研发部门的预测,我们的 "人造太阳 "将在2050年左右准备好用于商业用途,这意味着还需要30年左右。当然,这些只是预测,因为聚变能源还有另一个关键,那就是 "可控性"。如果人类不能开发出可控的核聚变,就不可能使其成为人类的最终能源。
刷新纪录!我国人造太阳研究获突破性进展,人造太阳是聚变还是裂变?
刷新纪录!我国人造太阳研究获突破性进展,人造太阳是聚变还是裂变?太阳发光发热的原理是太阳内部核聚变即4个氢原子聚变成一个氦原子,这个过程释放出巨大的能量。科学家根据太阳聚变原理,制造出核聚变装置,让它能量持续释放,放出光热。这种装置就是人造太阳,利用人工可控的核聚变模仿太阳的形态,但目前没有成熟方法控制核聚变,现在最长的可控核聚变时间为102秒,由中国保持,能在电子温度5000万度进行等离子放电。所谓人造太阳就是指 核聚变装置,那么它一定就是可控的。只不过目前不管是磁约束,还是惯性约束都还在研究阶段,还没有完全做到可控,所以离商用还早呢。国家的持续发展,我国能源自给率不足的问题日益突出。为了社会经济的长期可持续发展,我们必须尽快用可靠的非化石能源(如核裂变或核聚变能、太阳能、风能、水能等)来取代大部分煤或石油的消耗。两个氢原子核聚合反应放出核聚变能是太阳等所有恒星释放光和热及氢弹的能源。人类已经能控制和利用核裂变能,但由于很难将两个带正电核的轻原子核靠近从而产生聚变反应,控制和利用核聚变能则需要历经长期的、非常艰苦的研发历程。目前突破百万安放电,表明利用可控的核聚变能又迈进了一步。氘氚核聚变反应也可以释放巨大能量。氘在海水中储量极为丰富。聚变能是无污染、无长寿命放射性核废料、资源无限的理想能源。如果受控热核聚变能的大规模实现,将从根本上解决人类社会的能源问题。人造太阳则小得多,需要人为供电维持聚变,因为自身的重力不够。所以一旦出现故障,聚变将自动停止,而且如果氢聚变,还无污染。