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追逐“人造太阳”:中国核聚变研究从跟跑、并跑到领跑

2017-11-23 17:51:33      参与评论()人

没错,太阳是一个超级巨大的聚变体,其内部的核聚变反应,每秒就有七亿吨氢转化成氦,这个这过程中,大约有五百万吨的净能量释放,大概相当于3.86X1026焦耳,慢慢数吧~~

巨大的能量几十亿年来不停释放,为地球提供了源源不断的光和热。所以,才有了歌儿里唱的:万物生长靠太阳!

核聚变能具有资源丰富、固有安全性高、环境可接受性好等特点,是人类梦寐以求的能源形式。

上世纪80年代,我国制定了“热堆-快堆-聚变堆”“三步走”的核能发展战略,随后通过参加国际热核聚变实验堆(ITER),进一步推动我国聚变能源研究进入国际阵营。

经过几十年发展,我国的核聚变研究实力如何了?

中国核学会核聚变和等离子体分会理事长、核工业西南物理研究院(以下简称“西物院”)院长刘永日前在“中国核学会2017年学术年会”上透露,我国在聚变工程和科学方面的研究,已经由过去的跟跑、并跑发展到现在某些领域的领跑。而且,我国承担的ITER计划采购包任务进展显著。

站上核聚变研究先进平台

2006年11月21日,中国、欧盟、印度、日本、韩国、俄罗斯和美国七方签署了ITER计划的联合实施协定及相关文件,拟共同建造一个超导托卡马克型聚变实验堆,探索和平利用聚变能发电的科学和工程技术可行性。据了解,ITER将成为世界第一个电站级别的聚变实验堆,是最终实现磁约束聚变能商业化必不可少的一步,这也是中国首次以平等伙伴身份参与的最大国际合作项目。

据了解,目前国内从事磁约束受控核聚变研究的单位包括西物院、中科院等离子体物理研究所、中国工程物理研究院等科研院所及一些高校。其中,西物院和中科院等离子体物理研究所是中方参与ITER计划的主要承担单位;贵州航天新力、西部超导、宁夏东方、合肥科烨等企业参与了ITER计划相关部件、材料、工艺的研发和加工。

“核聚变研究是人类历史上最具挑战性的课题之一,其基本原理就是将原子核聚变反应释放能量的过程慢化,并和平利用该能量。”刘永说,“这项工程面临极大的技术挑战,我们研究了50年之久,主要因为它的实现条件很苛刻,需要1亿度以上的高温、长时间约束在有限的空间中,并需要足够高的密度。几十年来,我们主要就是解决如何将上亿度的高温等离子体长时间约束起来,让其能充分反应,解决聚变自持燃烧的问题。”

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