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2020年7月31日  9:52:37 来源:168炒股学习网  阅读:188人次
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转发 ◆ ◆ 财经评论 发表于 2020/7/29 7:27:41 全球合力托起“人造太阳”


5月底,中核集团牵头的中法联合体完成杜瓦底座吊装工作,为“人造太阳”组装创造了有利条件。


ITER时间线


1985年


ITER计划在日内瓦峰会上由美国、苏联、欧盟和日本四方启动。


2003年


中国受邀加入,且约定与后续加入的韩国、印度各自承担9%的投资,包括承担装置部件的各批次建造任务。


目前


共有中国、欧盟、印度、日本、韩国、俄罗斯、美国七方35个国家参加ITER项目,欧盟承担约45%的建造费用。


本世纪中叶


ITER计划打造核聚变商用的示范电站,本世纪中叶正式建设商用核聚变反应堆。


可控核聚变装置俗称“人造太阳”,是照亮人类未来的终极能源梦想。
位于法国的国际热核聚变实验堆(ITER)是世界最大核聚变反应堆,也是仅次于国际空间站的国际大科学工程计划。
28日,人类史上首座国际热核聚变实验堆建设的关键进展——装置组装在法国开始进行。
如果项目取得成功,人类将有望获得几乎用之不竭的能源。


研发可控核聚变技术


从而制造“太阳”


万物生长靠太阳,无论是传统的化石能源,还是风能、生物能等新型能源,其本质都是太阳能。
太阳的能量来自其内部的核聚变反应。
那么,我们是否可以研发可控核聚变技术,从而制造“太阳”呢?


专家的回答是肯定的。
“可控核聚变是目前人类认识到的,可以最终解决人类社会能源与环境问题、推动人类社会可持续发展的重要途径之一。
”中核集团核工业西南物理研究院院长段旭如表示。


从必要性来说,化石能源不可再生且有污染,风能水能不稳定,核裂变能原料有限、废料有放射性污染,因此,需要寻找资源丰富、清洁高效的新能源。
从可行性来说,核聚变原料是氢的同位素氘(音d?o)和氚(音chu?n),含量丰富。
“氘在海水中储量极大,1公升海水里提取出的氘在聚变反应后可释放相当于燃烧300公升汽油的能量。
”段旭如说。


从核裂变到核聚变,从不可控到可控——仅一字之差,但技术难度差别太大了。
世界上首颗原子弹爆炸后不到10年,核裂变技术就实现和平利用,建成了核电站。
然而,人类至今仍未实现核聚变的和平利用。


据介绍,太阳能稳定核聚变,是因其内部不仅有超1500万摄氏度的高温,且有3000亿个大气压的超高气压。
而地球上无法达到如此高的气压,就需要把温度提高到上亿摄氏度才行。
要知道,最耐高温的金属材料钨在3000多摄氏度就会熔化。
到上世纪60年代,苏联科学家提出托卡马克方案,效果惊人。
托卡马克,简单来说是一种利用磁约束来实现受控核聚变的环形容器。
它的中央是一个环形真空,外面围绕着线圈。
通电时,其内部会产生巨大螺旋形磁场,将其中的等离子体加热到巨高温度。
就聚变堆而言,燃烧等离子体被约束在真空室内,且所含聚变堆中的氘氚燃料含量低,不会爆炸,也不会导致泄漏。


中国承担任务完成进度


处于参与七方的前列


我国可控聚变研究始自上世纪50年代,几乎与国际上聚变研究同步。


1965年,我国建立了当时国内最大的聚变研究基地——西南物理研究所,也就是中核集团核工业西南物理研究院的前身。
正是在这里,中国核聚变领域第一座大科学装置——中国环流器一号托卡马克装置于1984年建成,成为我国核聚变研究史上的一个重要里程碑。


预计今年在成都投入运行的“中国环流器二号M”装置,将成为我国规模最大、参数最高的磁约束可控核聚变实验研究装置。
它可将我国现有装置的最高等离子体电流从1兆安培提高到3兆安培,离子温度也将达到1亿摄氏度以上。


“人造太阳”将为人类带来巨大福祉。
但其技术挑战大,研发困难重重。
基于此,国际热核聚变实验堆(ITER)2006年应运而生,由中国、美国、欧盟、俄罗斯、日本、韩国和印度7方参与,计划在法国普罗旺斯地区共同建造一个电站规模的聚变反应堆,也即世界上最大的托卡马克装置——总重达23000吨,目标是把上亿度、由氘氚组成的高温等离子体约束在体积约840立方米的“磁笼”中,以50MW(1MW=1000KW)的输入功率产生500MW的聚变功率。


“该项目也是中国参加的最大国际科技合作项目。
中国承担约9%的采购包研发任务。
”段旭如表示,利用这一良好国际合作平台,我国核聚变研究也实现了高质量发展,部分技术达到国际领先水平。
参加ITER计划以来,中国承担着诸多核心部件研发制造(采购包)任务。
目前,中国承担的ITER采购包,不管是在研发进度还是在完成质量方面,均处于七方的前列。

(文章来源:厦门日报)
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