“一升海水里面提取出的聚變?nèi)剂想l(fā)生核聚變反應所釋放的能量,相當于300升汽油產(chǎn)生的能量。100萬千瓦電站一年所需要的燃料,大約是200萬噸煤炭,如果用核聚變,只需0.6噸氘就足夠了?!焙斯I(yè)西南物理研究院聚變科學所106室主任李波向記者介紹。
幾十年來,中國一代又一代科學家在可控核聚變領域進行了持續(xù)而深入的探索。作為我國最早致力于可控核聚變和等離子體物理研究的專業(yè)科研院所,西物院先后建成了在聚變領域具有里程碑意義的三代重要平臺,即中國環(huán)流一號、中國環(huán)流二號和新一代人造太陽“中國環(huán)流三號”。
中國環(huán)流二號、中國環(huán)流三號、脈沖發(fā)電機組……這些國家大科學裝置及其輔助設施,凝聚了新老聚變科學家們的心血,蘊含著許多探索前沿聚變能源的故事。
鄭雪告訴記者,人造太陽屬于脈沖式運行,如果直接從電網(wǎng)取電,會對電網(wǎng)造成很大沖擊。為此,科學家們建造了立式脈沖發(fā)電機組,提前把電網(wǎng)的電能儲存在發(fā)電機組,當人造太陽需要時再向其輸送電能,保證其正常運行。
事實上,太陽就如同一個巨大的熱核聚變反應裝置,不斷向外輻射能量,向地球輸送能源。李波向記者介紹,科學家們通過模擬太陽發(fā)光發(fā)熱的原理,在地球上建造以探索清潔能源為目的的核聚變裝置,被形象地稱為“人造太陽”。
據(jù)介紹,中國環(huán)流一號裝置于20世紀80年代建成,是我國核聚變領域第一個國家大科學工程裝置,目前已經(jīng)退役。近年來,西物院依托中國環(huán)流二號、中國環(huán)流三號裝置繼續(xù)開展相關研究,取得了諸多成果。
智博体育3535中新網(wǎng)成都4月4日電 (記者 劉文文)“人造太陽”是什么?為什么要建造“人造太陽”?近日,記者來到中核集團核工業(yè)西南物理研究院(簡稱“西物院”),與新一代人造太陽中國環(huán)流三號“面對面”,探秘大國重器的“前世今生”。
除了鼎鼎大名的中國環(huán)流二號、中國環(huán)流三號,記者還在西物院看到許多“人造太陽”的輔助裝置。其中一臺綠色“大家伙”十分引人矚目,它就是為滿足中國環(huán)流三號特定需求而建造的我國首臺大型立式脈沖發(fā)電機組,被譽為人造太陽的新型“充電寶”。
談及“人造太陽”,首先要提到核聚變。所謂核聚變,就是將兩個輕的原子核形成一個重的原子核,這一過程所釋放出的巨大能量,遠遠超過目前廣泛使用的化石燃料。
因核聚變反應條件苛刻,可在短時間內(nèi)立刻終止反應,不會產(chǎn)生大規(guī)模放射性廢物,所以安全性相當高。此外,核聚變過程不會產(chǎn)生溫室氣體,對環(huán)境也十分友好?!翱梢哉f,核聚變能是人類目前認識到的最理想的清潔能源之一?!崩畈ㄕf。
核工業(yè)西南物理研究院聚變科學所團委書記、“人造太陽”博士科普團團長鄭雪介紹,中國環(huán)流二號裝置于21世紀初建成,它創(chuàng)造了很多“中國首次”,為我國核聚變研究從原理探索到大規(guī)模裝置實驗的跨越式發(fā)展奠定了堅實的基礎。
備受矚目的新一代人造太陽“中國環(huán)流三號”于2020年建成,是目前我國規(guī)模最大、參數(shù)最高的先進托卡馬克裝置。據(jù)介紹,中國環(huán)流三號總高8.39米,直徑8米,等離子體離子溫度可達1.5億度,是太陽核心溫度的10倍。
鄭雪稱,中國環(huán)流三號是一個正在成長的“青少年”,已經(jīng)取得不少成績。2022年10月,環(huán)流三號裝置等離子體電流突破115萬安培,創(chuàng)造了我國可控核聚變裝置運行新紀錄。2023年8月,中國環(huán)流三號首次實現(xiàn)100萬安培等離子體電流下的高約束模式運行,再次刷新我國磁約束聚變裝置運行紀錄。
如今,西物院的可控核聚變研究在一次次試驗、一組組數(shù)據(jù)、一個個部件中有序推進??茖W家們相信,總有一天可以用核聚變能點亮萬家燈火?!暗侥莻€時候,天上飛的、地上跑的都可以使用核聚變能源?!编嵮┱f。(完)
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