会员登录 - 用户注册 - 设为首页 - 加入收藏 - 网站地图 第一融媒网欢迎您!
当前位置:主页 > 汽车 > 正文

中国人造太阳是怎么造出来的

时间:2021-06-08 18:52 来源:网络整理

  1.2亿摄氏度燃烧101秒

  中国人造太阳是怎么造出来的

  有一部小说叫《中国太阳》,讲的是农村小伙儿水娃不断奋斗,借助“中国太阳”工程成为深空宇宙开拓者,为人类解决能源问题的故事。

  现实中, 中国财经快报网,中国真的有“人造太阳”,而且有两个:一个在安徽合肥西郊“科学岛”上的中国科学院合肥物质科学研究院内,是有着“东方超环”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置(简称EAST);另一个则是位于四川成都中核集团核工业西南物理研究院的中国环流器二号M装置(HL-2M)。

  5月28日,“东方超环”再次刷新了世界纪录:在其第98958次放电中,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,是1亿摄氏度20秒原纪录的5倍。这意味着人类让核聚变成为未来清洁新能源的努力,又一次取得了突破性进展,标志着我国在稳态高参数磁约束聚变研究领域将继续引领国际前沿。

  那么,为什么有了太阳,还要造“太阳”?“人造太阳”长什么样?是怎么造出来的?记者带您一起探访——

  理想的“终极能源” 一旦掌握了核聚变能,人类将实现“能源自由”

  煤、石油、天然气,这些人类赖以生存的不可再生能源终有一天将被耗尽。人类面临着严重的能源危机和环境危机。如何从根本上解决这一问题?寻找新能源。

  万物生长靠太阳。可以说,太阳是地球最大的能量来源,它的表面温度约6000摄氏度,内核温度约1500万摄氏度,像一个熊熊燃烧的大火球,每秒钟可散发出相当于1亿亿吨煤炭完全燃烧产生的能量。

  太阳为什么能产生这么大的能量?因其内部持续不断的核聚变反应。而支撑这种聚变反应的主要原材料氘,在地球上的储量极其丰富。

  据测算,从1升海水中提炼出的氘,经核聚变反应后释放的能量相当于300升汽油燃烧的能量。而海洋中蕴藏着约40万亿吨氘,理论上用于聚变反应释放的能量足够人类使用上百亿年,几乎无穷无尽。

  由此,模仿太阳聚变反应原理造一个“太阳”,被科学家们认为是解决人类能源危机的最佳方案。

  核聚变的原理是由质量较小的原子——如氢的同位素氘、氚,在极高温条件下使核外电子摆脱原子核的束缚,两个原子核相互碰撞聚合,生成新的质量更重的原子核氦,由于质量亏损和质能转换,释放巨大的能量。

  “简单来说,地球上‘最容易’实现的氘氚核聚变反应的最终生成物是氦和携带能量的中子,而氦是非常清洁的。”中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所的鄢容博士告诉记者, 中国食安新闻网,这是一种清洁能源,没有碳排放,没有放射性废料,也不会出现燃料棒熔断的灾难,比风能和太阳能稳定,被认为是一种理想的“终极能源”。“一旦掌握了核聚变能,人类将实现‘能源自由’。”

  受益的无疑是整个人类社会。

  形似“甜甜圈”,拥有“超燃”内核 超高温、超低温、超高真空、超强磁场、超大电流等极端环境“熔于一炉”

  从上世纪50年代开始,世界科学家们便开始了在可控核聚变领域的研究。

  通过科研人员的不懈努力,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”(HT-7)研制成功, 华人风采网,使我国成为继俄、法、日之后第四个拥有超导托卡马克装置的国家,也是我国建成并投入运行的首个超导托卡马克装置。

  这次创造新的世界纪录的主角——EAST则是在“合肥超环”基础上,由我国科学家自主研发的世界上第一个全超导磁体、非圆截面托卡马克实验装置,主体部分高11米、直径8米、重400多吨。

  如此一个庞然大物,到底长什么样?有人说像一个巨大的罐子,有人说像一个大锅炉,还有人说像一个超大号的高压锅。而在致力于核聚变研究40年的中国工程院院士李建刚看来,EAST就像我们吃的甜甜圈一样。

  不过这个“甜甜圈”与众不同,由真空室、纵场线圈、极向场线圈、内外冷屏、外真空杜瓦、支撑系统等六大部件组成,四周布满了大大小小的辅助加热、诊断、抽气和冷却装置,零件数量相当于5架波音777飞机的零件总和。而且拥有“超燃”内核——超高温、超低温、超高真空、超强磁场、超大电流等极端环境“熔于一炉”。

  这是一个“超难”的集合体。

  据鄢容博士介绍,想实现聚变反应,首先要达到1亿摄氏度以上,使聚变燃料完全电离,并在保证等离子体密度的前提下,将高温等离子体维持相对足够长的时间,才可能释放出足够多的能量。“托卡马克的高温物质,就像是一群正在嬉戏打闹的淘气孩子,很难控制。温度、密度、时间这三个要素缺一不可,相互协调到最佳状态,才能实现稳态约束。”

  实现上亿摄氏度点火是实现核聚变发电的两大难点之一。上亿摄氏度是什么概念?相当于太阳核心温度的6.67倍。

顶一下
(0)
0%
踩一下
(0)
0%
推荐内容