稳了!中国“人造太阳”最新突破 技术碾压美国欧洲,成为世界第一

28日,我国“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置,创造世界纪录,实现颗重复的1.2亿摄氏度101秒和1.6亿摄氏度20秒等离子体运行新纪录。该纪录在可控核聚变中有着非常重要的意义,进一步证明了核聚变能源的可能性。

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核聚变是太阳及宇宙所有恒星的供能过程。如果该技术能在地球上被我们人类驾驭,未来将会改变整个地球的能源规则,其主要原因是核聚变的原材料,在我们地球的储量丰富,几乎是取之不竭的,属于排放无污染,被视为终极能源。

中国人造太阳EAST工作原理

大家都知道,太阳的中心温度为1500万摄氏度,表面温度最高达6000摄氏度,由于压力的原因,核聚变持续发生。但是在我们地球上要想实现人造太阳难度非常大,什么装置能实现上亿摄氏度核反应?人造太阳都是上亿摄氏度的级别,中国科学家已成功突破难题。

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我国能实现人造太阳,主要原因是拥有全超导托卡马克核聚变试验装置,该装置有中科院等离职物理研究所主要研制,是全世界第一个非圆截面超导托卡马克,也是我国第四代核聚变装置。

该装置可以实现持续核聚变所需条件的严苛要求,并且可以承载上亿度的高温等离子体环境。托卡马克装置是一个由封闭磁场容器,形状像一个放倒的轮胎。

托卡马克装置的核聚变是将大量的粒子放置在容器内,因为等离子体每个粒子都是带有电性的,在托卡马克装置内带电粒子会沿封闭的磁力线做螺旋式运动,通过这样的方式将几亿摄氏度高温的等离子体,约束在磁场范围内。

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这样的环境被称为磁瓶,同时等离子体不会接触到装置,因此解决了高温的对设备的要求,高温的等离子体就通过磁场托举在空中。并且该装置还具备等离子体的三大要素:平行磁场、磁阱和磁剪切。这样才能克服各种不稳定性。

中国人造太阳世界第一,韩国被按在地上摩擦

中国2021年5月28日公布人造太阳数据,从技术上已经远远地超过韩国,成为世界第一。一直以来关于人造太阳的研究,韩国视中国最强劲的竞争对手。

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2020年4月中国东方超环公布“人造太阳”公布数据,1亿摄氏度,近10秒。同年12月,韩国的人造太阳试验装置“韩国超导托卡马克先进研究(KSTAR)核聚变装置”,已经成功地将高达1亿度的高温等离子体维持了20秒钟,创造了新的世界纪录。

中国人造太阳EAST装置成功实现1.2亿摄氏度,101秒,是去年韩国超导托卡马克先进研究(KSTAR)核聚变装置时间的5倍。网友:中国人造太阳直接将韩国人造太阳按在地上摩擦,出了一口恶气。

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中国为了本次超越和突破,在去年7月就开始对EAST进行一轮升级改造,这次升级改造主要在尖端材料、关键部件、主要子系统等方面做了一系列的重大提升,并且EAST是我国重大科学工程,不容许有丝毫瑕疵。

EAST在建成后完成了大量的实验测试,根据官方公开数据显示,一共开展实验96000余次,实现了稳定的101.2秒稳态长脉冲高约束等离子体运行、电子温度1亿摄氏度20秒等离子体运行等国际重大突破。

人造太阳的用途有多大?

目前全球公开研究可控核聚变只有三家,分别是中国、美国和欧洲,美国是最先开始研究的,欧洲的发展速度比美国快,中国起步晚发展快和技术含量高,目前已经实现101秒,成为世界第一。

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为什么我们要花这么大力气制造“人造太阳”?实际上,能源问题一直以来是限制各个国家的最大屏障,石油、天然气等矿产资源十分有限,我们并不是永久使用,并且现在各个国家已经意识到,矿物资源的污染和危害越来越严重,人类必须寻找清洁能源。

因此人类选择可控核聚变,因为核能是衰减周期十分长,是一种低投入,高回报的能源补给方式。并且,地球拥有大量的核原料,为可控核聚变提供充足的材料。

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如果未来由我国首先攻克可控核聚变装置,那我国的电力能源真的可以实现白菜价,火电将被完全淘汰,水电将会成为最落后的电能,工业生产、人类生活、科研发展等等均有非常大的帮助。

在中国近些年,“新能源”已经成为中国未来的目标,有使用电池驱动的新能源汽车,有用电力驱动的地铁、轨道交通、高铁等,逐渐降低了各种交通工具,对化石燃料的依赖。

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并且电能是科技的命脉,未来电能实现白菜价,人工智能,城市交通等等均可看到更加先进的黑科技,将会大大提高人类科技的进步和发展。

“人造太阳”核心材料,中国仅70吨

随着中国人造太阳技术日趋成熟,成为世界第一,不少人都十分关注其核心的核原料“铍”,在中国有没有?

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从古至今中国都以地大物博的形象展现在众人面前,中国拥有丰富的稀土资源,为全球提供了90%的稀土产品。但是我国在“铍”的储存量却面临非常大的窘境,根据公国地质部门公开的数据显示,中国“铍”元素的储存量仅有70吨。

全球“铍”最多的是哪个国家呢?那就是一直排挤中国的美国,根据2016年公开数据,全球“铍”储量10万吨,美国就占60%;2019年全球“铍”产量260吨,美国占170吨,占全球的65%。

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中国“铍”的储量用在航空航天都不够,未来“人造太阳”的“铍”要如何解决?一直以来我国都是依赖进口来解决这一问题。

然而,储量丰富的美国,也一样在进口“铍”。其背后的原因想必大家都明白,这种稀有矿产资源,用一点少一点,能进口就进口。

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页面更新:2024-03-04

标签:美国   中国   太阳   等离子体   超导   欧洲   韩国   储量   摄氏度   磁场   马克   高温   可控   装置   能源

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