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您的位置:中國核電信息網 > 國內核訊 > 聚焦丨太炫酷!中國科研團隊向“人造太陽”邁出一步!
 

    改善和提高一個國家的能源結構,更快、更高效地完成一個國家新能源的建設,是眼下很多國家都在緊密實施中的大事,最新的能源技術是什么?

△央視財經《經濟半小時》欄目視頻

圍繞著太陽能應用,人類想了很多辦法。在中國,科研人員正在制造一顆“人造太陽”。

ITER是一個國際熱核聚變實驗堆項目計劃。

△ITER裝置

ITER裝置能產生大規模核聚變反應,如同太陽一般,給人們帶來能源。因此被叫做“人造太陽”。

自然界的太陽每天都在發生核聚變反應,地球的萬物生長所依賴的光和熱,就是太陽核聚變反應后釋放的能量。而支撐這種聚變反應的燃料氘和氚,在地球上的來源極其豐富,足夠人類上百億年利用。

如果能夠制造一個“人造太陽”用來發電,人類就能夠徹底實現能源解放。可是,想要在地球上造一個太陽,難度也是前所未有的。

ITER計劃核心部件“第一壁”,是核聚變反應的第一道防火墻,也是核聚變技術中最關鍵的技術之一。

未來,核聚變反應內部的溫度將高達幾億度,第一壁要承受每平米4.7兆瓦的熱量,這幾乎可以瞬間將一公斤的鋼鐵融化。

中核集團核工業西南物理課研究院ITER屏蔽包層采購包負責人諶繼明帶領團隊進行的第一壁激光焊接實驗,要用16千瓦的激光束,在短短5秒鐘內,將銅和不銹鋼合二為一,可以說是一個巨大的挑戰。

△“第一壁”的激光焊接實驗

這項連接技術,他們攻關了十一二年,現在終于成功了。

不過,諶繼明和團隊沒有多少時間感到興奮和自豪,“人造太陽”的夢想要想最終實現,還有很長的一段距離。國際的合作與競爭還在繼續,更多的技術探索還在等待印證。

△“第一壁”原型件

建造“人造太陽”,不僅要掌握核心技術,還必須有足夠的工程研究經驗。

在中核集團核工業西南物理研究院的聚變研究所,中國環流器二號M裝置正在進行安裝。環流器2M裝置的建成可以使中國的聚變研究,達到世界較先進的水平。

環流器2M裝置就好像是“人造太陽”的實驗室版本,先要驗證裝置的可行性。它將來的反應溫度能夠達到1億5千萬度,是太陽溫度的7倍。環流2M裝置投入使用后,中國人將向“人造太陽”的夢想邁出一大步。

 △環流2M裝置

中核集團核工業西南物理研究院“真空室”技術研究員冉紅,是環流2M裝置最重要的設備“真空室”的總設計師。

△真空室

一個像汽車輪胎內膽的真空室內部,就像一個宇宙太空艙,這就是核聚變反應發生的地方,將來這里會達到10的負七次方大氣壓的超高真空,比宇宙空氣密度還要稀薄兩個數量級。在等離子試運行的時候,真空室會承受300噸的力。

在超高真空高壓強力作用下,比一顆塵埃還小的缺陷都不允許存在。這是中國人第一次制造精密程度如此之高的真空室。

與此同時,中核集團核工業西南物理研究院HL-2M裝置總工程師楊青巍,正在進行我國第一座核聚變反應堆電站“CFETR”的設計,這將是全世界第一座由核聚變反應發電的電站。

“CFETR”反應堆建成后,將是一個和北京天壇祈年殿一般大小,和一艘航母重量相當的超大型核聚變反應裝置。他們希望在二十一世紀中葉,聚變工程實驗堆實驗成功,建設聚變商業示范堆,完成人類終極能源夢想——“人造太陽”。

△“CFETR”設計

中核集團核工業西南物理研究院院長 劉永:“人造太陽”作為一個大科學工程,依賴很多學科的發展,它的發展又能推動這些學科的發展,這是聚變學科的特征。也就是說,某一天就算聚變能實現,可能聚變能所產生的產值,沒有研發中間那些技術給社會經濟發展帶來的影響大。

半小時觀察:

目前,我國首個核聚變反應堆“CFETR”,將由中核集團核工業西南物理研究院與中科院合肥物質科學研究院協力設計建造。2018年底,中科院合肥物質科學研究院的EAST核聚變反應研究裝置,等離子體中心電子溫度首次達到1億度,這個數值已經非常接近真正實現核聚變所需的條件。

熔鹽光熱電站、核聚變技術,中國經濟在能源建設的道路上,已經走在了世界經濟的前列,新能源的效率更高,更環保,帶來的產業也更豐富,中國經濟要想闊步前行,需要的就是科技上的新動力,來自經濟一線最真實的信息也在告訴所有的人,眼下的中國經濟有真知,有實干,有成果,對于未來,中國經濟更有信心。

 
 
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