中国官方宣称,被称为“人造太阳”的中国全超导托卡马克实验装置(EAST)的关键调控技术获得突破。英媒近日刊文称,中国政府正在为“人造太阳”项目投入巨资,如果成功,未来在发电方面,中国最终将胜过世界上其他国家。

中国EAST团队负责人称,计划在五年内完成核聚变反应堆的设计(图源:新华社)
中国官方近日宣称,被称为“人造太阳”的中国全超导托卡马克实验装置(EAST)的关键调控技术获得突破。英媒近日刊文称,中国政府正在为“人造太阳”项目投入巨资,如果成功,未来在发电方面,中国最终将胜过世界上其他国家。
北京时间2018年4月,中科院合肥物质科学研究院宣布,该院在EAST上利用三维旋转磁扰动场控制偏滤器靶板热负荷研究方面取得了新进展,相关结果日前发表在聚变领域期刊《核聚变》上。
通过与美国通用原子能公司研究团队合作,课题组将这一结果在美国的DIII-D装置上进一步拓展到旋转加混合扰动模式的磁扰动场研究,日前相关结果发表在《等离子体物理学》上,并被第59届美国物理学会等离子体会议作邀请报告。
据悉,这些研究结果对于将来磁约束聚变装置中,利用三维磁扰动控制靶板瞬态热负荷的相关技术发展和物理理解具有重要的推动作用。
英国广播公司(BBC)网站4月18日刊文称,几十年来,全球石油的消耗日益加剧,高昂的油价,环境污染的压力让全球对于“清洁能源”的渴求越来越大。
作为未来“清洁能源”的一个可能的发展方向,中国在核聚变领域的发展处于世界领先地位。
EAST设备位于中国安徽省合肥市西郊的“科学岛”上。在EAST内,氢原子不断的融合成氦原子,其产生的热量和温度是太阳的数倍。这个反应由强大的磁力进行控制,如果能持续运行的话,每天都可以产生巨大的电能。
2017年7月,中国EAST可稳定运行长达101.2秒,成为了世界首个可以稳定运行长达100秒以上的装置。中国EAST装置稳定运行的时间每年都在上升,目前团队已经开始讨论让运行时间延长10倍的可能。
BBC的文章指出,世界上许多国家都致力掌握核聚变技术,美国、日本、韩国、巴西和欧盟都在努力,但没有一个团队能像中国安徽的团队一样保持核聚变的稳定性。
据介绍,苏联科学家于上世纪50年代提出了核聚变概念,EAST最早也来自苏联的设计。经过几十年发展之后,中国终于取得了最大进步。
维持核聚变反应非常困难,但目前主流的核裂变反应会产生“半衰期”长达数千年的大量核废料,相比之下,核聚变反应不会产生任何废物。
除了技术上的难题以外,核聚变的另外一个问题则是高昂的价格。每天仅启动一次反应装置的价格就高达1.5万美元,这还不包括数以百计的科学家和建造反应装置的代价。
虽然目前中国政府正在全力支援这个项目,但实现核聚变供应大城市电力至少需要数十年发展时间。
据了解,由于技术难关和高昂支出,全球合作也是核聚变发展的一个趋势。
中国是位于法国南部的国际热核聚变实验堆(International Thermonuclear Experimental Reactor,ITER)项目的参与者之一,其他的参加者还包括印度、日本、俄罗斯、韩国和美国,该实验堆预计将在2025年开始试验。
据悉,对于全球领先的中国团队来说,下一步的试验方向将会是建设一个完全成熟的核聚变反应堆,足以用来发电。最终的成果可能是建立一个比现有的大的多的装置,能够无穷无尽的运行。
BBC文章称,如果中国能够成功,那么将能引领全世界能源的发展。未来,中国“人造太阳”或许将诞生“取之不尽用之不竭”的核聚变能源,更重要的是,这个过程几乎不会产生任何废物。
如果核聚变最终成功,其所带来的能源“将超越人类最狂野的幻想”。
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