我国新突破:“人造太阳”正冉冉升起!

能源危机被认为是人类社会发展面临的最大危机,现如今太阳能被广泛应用,可是阴天下雨,没有太阳时,清洁能源如何供应呢?科学家们提出模拟利用太阳发光发热原理,生成能源。那么以核聚变技术为基础的“人造太阳”工程最新进展如何?

国际热核聚变实验堆计划(ITER计划)是当今世界最大的大科学工程国际科技合作计划之一,也是我国以平等身份参加的最大规模的国际科技合作计划。2006年由中国、欧盟、印度、日本、韩国、俄罗斯、美国7方共同参与。核聚变是指由质量小的原子(如氘和氚)在一定条件下(如超高温高压)发生原子核互相聚合,生成新的质量更重的原子核,并伴有巨大能量释放的一种核反应形式。可控核聚变的目标是让核聚变反应持续稳定输出能量,并具有“零污染,环境友好”、“燃料丰富用不完”、“固有安全性”等特征。

国际热核聚变实验堆计划启动后,全球聚变界集中力量攻克相关工程技术,目前该计划进入主机工程装配阶段。我国安徽合肥中科大核聚变大科学团队自主设计、研制,并拥有完全知识产权的磁约束核聚变实验装置,是一个能产生大规模可控核聚变反应的全超导托卡马克装置(EAST),被称为“人造太阳”、“东方超环”,位于安徽省合肥市科学岛。

2010年12月“东方超环”年度实验结束,取得了非凡成就。

2012年实现30秒高约束等离子体放电。

2016年获得60秒的完全非感应电流驱动高约束等离子体。

2021年5月完成其升级改造,成为了国际上最重要的高参数长脉冲等离子体物理实验平台。我国的EAST先后实现了1.2亿摄氏度等离子体运行101秒和近7000万摄氏度等离子体运行1056秒的创世界记录的重大突破。

2022年我国建造的ITER核心部件“防火墙”,即增强热负荷第一壁取得重大进展。新一代“人造太阳”(HL-2M)装置首次突破100万安培等离子体电流运行,是我国规模最大,参数最高的磁约束核聚变实验研究装置,创造了磁约束聚变装置新的运行记录。我国核聚变技术已经走在了世界前列!

2023年1月科发现并证明了一种高能量约束模式,实现了芯部高能量约束与边界低能损失的兼容,并长时间保存稳定运行。标志着我国在ITER计划的核心技术领跑全球。

预计几年后“人造太阳”即可投入使用,大约到本世纪中叶聚变能源有望实现商用,实现“终极能源”之梦。

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页面更新:2024-06-01

标签:热核   太阳   我国   原子核   聚变   等离子体   装置   能源   计划   国际

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