① 谁能帮我解释一下核裂变及核聚变
核裂变:
冰受热变成水是一种物理变化,氢气和氧气反应变成水是一种化学变化,但是在这些变化中组成水的氢原子和氧原子的原子核都没有发生变化。实际上原子核也是能变化的,目前人们已经知道原子核可以发生两种变化:核裂变和核聚变。
核裂变是一个原子核分裂成几个原子核的变化。只有一些质量非常大的原子核像铀(yóu)、钍(tǔ)等才能发生核裂变。这些原子的原子核在吸收一个中子以后会分裂成两个或更多个质量较小的原子核,同时放出二个到三个中子和很大的能量,又能使别的原子核接着发生核裂变……,使过程持续进行下去,这种过程称作链式反应。原子核在发生核裂变时,释放出巨大的能量称为原子核能,俗称原子能。1克铀235完全发生核裂变后放出的能量相当于燃烧2.5吨煤所产生的能量。
核裂变是在1938年发现的,由于当时第二次世界大战的需要,核裂变被首先用于制造威力巨大的原子武器——原子弹。原子弹的巨大威力就是来自核裂变产生的巨大能量。目前,人们除了将核裂变用于制造原子弹外,更努力研究利用核裂变产生的巨大能量为人类造福,让核裂变始终在人们的控制下进行,核电站就是这样的装置。
核聚变:
比原子弹威力更大的核武器—氢弹,就是利用核聚变来发挥作用的。核聚变的
过程与核裂变相反,是几个原子核聚合成一个原子核的过程。只有较轻的原子核才
能发生核聚变,比如氢的同位素氘()、氚(chuan)等。核聚变也会放出巨大的能
量,而且比核裂变放出的能量更大。太阳内部连续进行着氢聚变成氦过程,它的光
和热就是由核聚变产生的。
核聚变能释放出巨大的能量,但目前人们只能在氢弹爆炸的一瞬间实现非受控
的人工核聚变。而要利用人工核聚变产生的巨大能量为人类服务,就必须使核聚变
在人们的控制下进行,这就是受控核聚变。
实现受控核聚变具有极其诱人的前景。不仅因为核聚变能放出巨大的能量,而
且由于核聚变所需的原料——氢的同位素氘可以从海水中提取。经过计算,1升海水
中提取出的氘进行核聚变放出的能量相当于100升汽油燃烧释放的能量。全世界的海
水几乎是“取之不尽”的,因此受控核聚变的研究成功将使人类摆脱能源危机的困
扰。
但是人们现在还不能进行受控核聚变,这主要是因为进行核聚变需要的条件非
常苛刻。发生核聚变需要在1亿度的高温下才能进行,因此又叫热核反应。可以想象,
没有什么材料能经受得起1亿度的高温。此外还有许多难以想象的困难需要去克服。
尽管存在着许多困难,人们经过不断研究已取得了可喜的进展。科学家们设计
了许多巧妙的方法,如用强大的磁场来约束反应,用强大的激光来加热原子等。可
以预计,人们最终将掌握控制核聚变的方法,让核聚变为人类服务。
核聚变就是小质量的两个原子合成一个比较大的原子
核裂变就是一个大质量的原子分裂成两个比较小的原子
在这个变化过程中都会释放出巨大的能量,前者释放的能量更大,
世界上的每一种物质都处于不稳定状态,有时会分裂或合成,变成另外的物质。物质无论是分裂或合成,都会产生能量。由两个氢原子合为一个氦原子,就叫核聚变,太阳就是依此而释放出巨大的能量。大家熟悉的原子弹则是用裂变原理造成的,目前的核电站也是利用核裂变而发电。
核裂变虽然能产生巨大的能量,但远远比不上核聚变,裂变堆的核燃料蕴藏极为有限,不仅产生强大的辐射,伤害人体,而且遗害千年的废料也很难处理,核聚变的辐射则少得多,核聚变的燃料可以说是取之不尽,用之不竭。
核聚变要在近亿度高温条件下进行,地球上原子弹爆炸时可以达到这个温度。用核聚变原理造出来的氢弹就是靠先爆发一颗核裂变原子弹而产生的高热,来触发核聚变起燃器,使氢弹得以爆炸。但是,用原子弹引发核聚变只能引发氢弹爆炸,却不适用于核聚变发电,因为电厂不需要一次惊人的爆炸力,而需要缓缓释放的电能。
关于核聚变的“点火”问题,激光技术的发展,使可控核聚变的“点火”难题有了解决的可能。目前,世界上最大激光输出功率达100万亿瓦,足以“点燃”核聚变。除激光外,利用超高额微波加热法,也可达到“点火”温度。世界上不少国家都在积极研究受控热核反应的理论和技术,美国、俄罗斯、日本和西欧国家的研究已经取得了可喜的进展。
1991年11月9日17时21分,物理学家们用欧洲联合环形聚变反应堆在1.8秒种里再造了“太阳”,首次实现了核聚变反应,温度高达2×108℃,为太阳内部温度的10倍,产生了近2兆瓦的电能,从而使人类多年来对于获得充足而无污染的核能的科学梦想向现实大大靠近了一步。
我国自行设计和研制的最大的受控核聚变实验装置“中国环流器一号”,已在四川省乐山地区建成,并于1984年9月顺利启动,它标志着我国研究受控核聚变的实验手段,又有了新的发展和提高,并将为人类探求新能源事业做出贡献。美中两国科学家分别于1993年和1994年在这个领域的研究和实验中取得新成果。
目前,美、英、俄、德、法、日等国都在竞相开发核聚变发电厂,科学家们估计,到2025年以后,核聚变发电厂才有可能投入商业运营。2050年前后,受控核聚变发电将广泛造福人类。
核聚变反应燃料是氢的同位素氘、氚及惰性气体3He(氦-3),氘和氚在地球上蕴藏极其丰富,据测,每1升海水中含30毫克氘,而30毫克氘聚变产生的能量相当于300升汽油,这就是说,1升海水可产生相当于300升汽油的能量。一座100万千瓦的核聚变电站,每年耗氘量只需304千克。
氘的发热量相当于同等煤的2000万倍,天然存在于海水中的氘有45亿吨,把海水通过核聚变转化为能源,按目前世界能源消耗水平,可供人类用上亿年。锂是核聚变实现纯氘反应的过渡性辅助“燃料”,地球上的锂足够用1万年~2万年,我国羌塘高原锂矿储量占世界的一半。
科学家们发现,以3He为燃料的核聚变反应比氘氚聚变更清洁,效益更高,而且与放射性的氘氚不同的是3He是一种惰性气体,操作安全。获得过诺贝尔奖金的科学家博格、美国总统军备控制顾问保罗·尼采1991年曾撰文说,没有其它能源能像3He那样几乎无污染。
下世纪初,人类将在月球上开采地球上不存在的3He矿藏,用于代替氚,从而使目前世界各地建造的实验性聚变反应可以攻克关键性的难关,使其走上商用成为可能。地球上并不存在天然的3He,作为核武器研究的副产品,美国每年生产大约20千克,但一台实验性反应堆就需要至少40千克。月球上的钛矿中蕴藏着丰富的3He资源。
月球表面的钛金属能吸收太阳风刮来的3He粒子。据估计,月球诞生的40亿年间,钛矿吸收了大约100万吨3He,其能量相当于地球上有史以来所有开发矿物燃料的10倍以上。1994年日本宣布了去月球开发3He的计划项目,日本比美国在3He聚变项目上的投资要多出100倍。
1986年起美国威斯康星州的麦迪逊就成了3He研究中心。只要从月球上运回25吨3He,就可满足美国大约一年的能源需要。目前,全球每年的能源消费大约1000万兆瓦,联合国1990年公布的数字,到2050年时将会猛增至3000万兆瓦,每年从月球上开采1500吨3He,就能满足世界范围内对能源的需求。
按上述开采量推算,月球上的3He至少可供地球上使用700年。但木星和土星上的3He几乎是取之不尽、用之不竭的。综上所述,可以看出,核聚变为人类摆脱能源危机展现了美好的前景。
核裂变和核聚变
核能是能源家族的新成员,它包括裂变能和聚变能两种主要形式。裂变能是重金属元素的质子通过裂变而释放的巨大能量,目前已经实现商用化。因为裂变需要的铀等重金属元素在地球上含量稀少,而且常规裂变反应堆会产生长寿命放射性较强的核废料,这些因素限制了裂变能的发展。另一种核能形式是目前尚未实现商用化的聚变能。
核聚变是两个较轻的原子核聚合为一个较重的原子核,并释放出能量的过程。自然界中最容易实现的聚变反应是氢的同位素??氘与氚的聚变,这种反应在太阳上已经持续了150亿年。氘在地球的海水中藏量丰富,多达40万亿吨,如果全部用于聚变反应,释放出的能量足够人类使用几百亿年,而且反应产物是无放射性污染的氦。另外,由于核聚变需要极高温度,一旦某一环节出现问题,燃料温度下降,聚变反应就会自动中止。也就是说,聚变堆是次临界堆,绝对不会发生类似前苏联切尔诺贝利核(裂变)电站的事故,它是安全的。因此,聚变能是一种无限的、清洁的、安全的新能源。这就是为什么世界各国,尤其是发达国家不遗余力,竞相研究、开发聚变能的原因所在。
其实,人类已经实现了氘氚核聚变??氢弹暴炸,但那种不可控制的瞬间能量释放只会给人类带来灾难,人类需要的是实现受控核聚变,以解决能源危机。聚变的第一步是要使燃料处于等离子体态,也即进入物质第四态。等离子体是一种充分电离的、整体呈电中性的气体。在等离子体中,由于高温,电子已获得足够的能量摆脱原子核的束缚,原子核完全裸露,为核子的碰撞准备了条件。当等离子体的温度达到几千万度甚至几亿度时,原子核就可以克服斥力聚合在一起,如果同时还有足够的密度和足够长的热能约束时间,这种聚变反应就可以稳定地持续进行。等离子体的温度、密度和热能约束时间三者乘积称为“聚变三重积”,当它达到1022时,聚变反应输出的功率等于为驱动聚变反应而输入的功率,必须超过这一基本值,聚变反应才能自持进行。由于三重积的苛刻要求,受控核聚变的实现极其艰难,真正建造商用聚变堆要等到21世纪中叶。作为21世纪理想的换代新能源,核聚变的研究和发展对中国和亚洲等能源需求巨大、化石燃料资源不足的发展中国家和地区有特别重要的战略意义。
受控热核聚变能的研究分惯性约束和磁约束两种途径。惯性约束是利用超高强度的激光在极短的时间内辐照靶板来产生聚变。磁约束是利用强磁场可以很好地约束带电粒子这个特性,构造一个特殊的磁容器,建成聚变反应堆,在其中将聚变材料加热至数亿摄氏度高温,实现聚变反应。20世纪下半叶,聚变能的研究取得了重大的进展,托卡马克类型的磁约束研究领先于其他途径。
受控热核聚变能研究的一次重大突破,就是将超导技术成功地应用于产生托卡马克强磁场的线圈上,建成了超导托卡马克,使得磁约束位形的连续稳态运行成为现实。超导托卡马克是公认的探索、解决未来具有超导堆芯的聚变反应堆工程及物理问题的最有效的途径。目前,全世界仅有俄、日、法、中四国拥有超导托卡马克。法国的超导托卡马克Tore-supra体积是HT-7的17.5倍,它是世界上第一个真正实现高参数准稳态运行的装置,在放电时间长达120秒条件下,等离子体温度为两千万度,中心密度每立方米1.5x10的19次方,放电时间是热能约束时间的数百倍。
② 中国最大的核聚变研究中心在哪
我国自行设计和研制的最大的受控核聚变实验装置“中国环流器一号”,已在四川省乐山地区建成,并于1984年9月顺利启动,它标志着我国研究受控核聚变的实验手段,又有了新的发展和提高,并将为人类探求新能源事业做出贡献。美中两国科学家分别于1993年和1994年在这个领域的研究和实验中取得新成果。
目前,美、英、俄、德、法、日等国都在竞相开发核聚变发电厂,科学家们估计,到2025年以后,核聚变发电厂才有可能投入商业运营。2050年前后,受控核聚变发电将广泛造福人类。
核聚变反应燃料是氢的同位素氘、氚及惰性气体3He(氦-3),氘和氚在地球上蕴藏极其丰富,据测,每1升海水中含30毫克氘,而30毫克氘聚变产生的能量相当于300升汽油,这就是说,1升海水可产生相当于300升汽油的能量。一座100万千瓦的核聚变电站,每年耗氘量只需304千克。
氘的发热量相当于同等煤的2000万倍,天然存在于海水中的氘有45亿吨,把海水通过核聚变转化为能源,按目前世界能源消耗水平,可供人类用上亿年。锂是核聚变实现纯氘反应的过渡性辅助“燃料”,地球上的锂足够用1万年~2万年,我国羌塘高原锂矿储量占世界的一半。
科学家们发现,以3He为燃料的核聚变反应比氘氚聚变更清洁,效益更高,而且与放射性的氘氚不同的是3He是一种惰性气体,操作安全。获得过诺贝尔奖金的科学家博格、美国总统军备控制顾问保罗·尼采1991年曾撰文说,没有其它能源能像3He那样几乎无污染。
下世纪初,人类将在月球上开采地球上不存在的3He矿藏,用于代替氚,从而使目前世界各地建造的实验性聚变反应可以攻克关键性的难关,使其走上商用成为可能。地球上并不存在天然的3He,作为核武器研究的副产品,美国每年生产大约20千克,但一台实验性反应堆就需要至少40千克。月球上的钛矿中蕴藏着丰富的3He资源。
月球表面的钛金属能吸收太阳风刮来的3He粒子。据估计,月球诞生的40亿年间,钛矿吸收了大约100万吨3He,其能量相当于地球上有史以来所有开发矿物燃料的10倍以上。1994年日本宣布了去月球开发3He的计划项目,日本比美国在3He聚变项目上的投资要多出100倍。
1986年起美国威斯康星州的麦迪逊就成了3He研究中心。只要从月球上运回25吨3He,就可满足美国大约一年的能源需要。目前,全球每年的能源消费大约1000万兆瓦,联合国1990年公布的数字,到2050年时将会猛增至3000万兆瓦,每年从月球上开采1500吨3He,就能满足世界范围内对能源的需求。
按上述开采量推算,月球上的3He至少可供地球上使用700年。但木星和土星上的3He几乎是取之不尽、用之不竭的。综上所述,可以看出,核聚变为人类摆脱能源危机展现了美好的前景。
③ 核聚变关键装置“中国环流器二号M装置”在我国有何地位
中国环流器二号M装置对我国的意义相当深远,不仅意味着我国在“核聚变”领域取得了相当骄人的技术突破,更是代表我国在尖端科技领域站在了最前沿。
并且嫦娥项目也是与环流器二号有巨大关联的,因为我们之所以要发展太空技术去月球,就是因为月球上有大量可供开采的核聚变原料储备。
中国环流器二号M装置取得的关键性进展,确实是人类科技史上一次重大的突破,但大家千万不要忘了,虽然我们把“核聚变发电”装置搞出来了,但是核聚变的燃料该从哪里来呢?
要知道核聚变反应依赖于氦、氢及其同位素等小质量元素作为“燃料”来进行,但地球上虽然也有核聚变燃料,但是数量比较稀少,提炼起来成本也非常高。
不过呢,虽然地球上缺聚变燃料,但月球上很多啊。地球上所有的氦-3加起来,也不到1吨,但月球上的氦-3储量,却有足足数百万吨之巨!
正因如此,我们国家才要大兴财力物力来搞嫦娥项目,为的,就是给核聚变发电项目提供燃料。
④ 受控核聚变实验装置是什么装置
如同某些重原子能发生裂变,同时释放出巨大的能量一样,某些轻核也能聚变成较重的核,并释放出比裂变时大几倍甚至几十倍的能量。因此,轻核聚变将是人类获得核能的另一条更有远大前景的途径。人们开展了很多这方面的研究,力求在人为可控的条件下将轻原子核(主要为氘、氚等)聚合成较重的原子核,同时释放出巨大能量——这就是所谓的受控核聚变。由于氘在地球的海水中藏量丰富,多达40万亿吨,且反应产物是无放射性污染的氦,因此它具有释放能量密度高、燃料丰富、成本低廉、与环境兼容性强、安全性好等优点。
然而由于聚变反应能够自持进行的条件十分苛刻,要首先使燃料处于等离子体状态,并使等离子体的温度达到几千万度甚至几亿度并持续足够长的热能约束时间,原子核才可以克服斥力聚合在一起,所以受控核聚变的实现极其艰难。目前这方面的研究分惯性约束和磁约束两种途径。惯性约束是利用超高强度的激光在极短的时间内辐照靶板来产生聚变;磁约束是利用强磁场可以很好的约束带电粒子的特性,构造一个特殊的磁容器,建成聚变反应堆。20世纪下半叶,聚变能的研究取得了重大进展,利用一种环行磁约束装置——托卡马克研究领先于其他途径。
中国一直很重视这方面的研究。中国核工业西南物理学院于1986年自行研制成功托卡马克研究装置——“中国环流器一号”。1994年他们又研制成“中国环流器新一号装置”,更在2002年12月研制成功“中国环流器二号A装置”。位于中国安徽省合肥市的中国科学院等离子体物理研究所承担的HT一7超导托卡马克实验在2002年至2003年冬季取得了重大进展,该装置是将超导技术成功应用于产生托卡马克磁场的线圈上,使得磁约束的连续稳态运行成为现实。这是受控核聚变研究的一次重大突破。中科院等离子体所的HT-7托卡马克实验装置成功的实现了在低杂波驱动下电子温度超过500万度、中心密度大于1.0×1019/m3、长达20秒可重复的高温等离子体放电;实现了电子温度超过1000万度、中心密度大于1.2×1.0 x 1019/m3、超导10秒的等离子体放电。在离子伯恩斯波和低杂波协同作用下,实现放电脉冲长度大于100倍能量约束时间、电子温度2000万度的高约束稳态运行;最高电子温度超过3000万度。
等离子所取得的重大进展表明,HT-7超导托卡马克装置已经成为世界上第二个放电长度达到1000倍热能约束时间。温度为1000万度以上,能对稳态先进运行模式展开深入的物理和相关工程技术研究的超导装置,在稳态高约束运行长度上已达到世界领先水平。
⑤ 我国自行研制了可控热核反应实验装置“超导托卡马克”(英名称:EAST,俗称“人造太阳”).设可控热核实
A、可控热核反应装置中发生的核反应方程式是12H+13H→24He+01n,故A正确;
B、核反应过程中质量版数守恒,但质量不守权恒,核反应过程中存在质量亏损,因此m1+m2≠m3+m4,故B错误;
C、核反应过程中的质量亏损△m=m1+m2-m3-m4,释放的核能△E=△mc2=(m1+m2-m3-m4)c2,故C正确;
D、这种装置的核反应是核聚变,我国大亚湾核电站所使用核装置是核裂变,它们的核反应原理不相同,故D正确;
本题选不正确的,故选B;
⑥ 核聚变发电的我国核聚变装置的最新消息
新华网合肥9月28日电(记者喻菲 蔡敏 程士华)世界领先的中国新一代热核聚变装置EAST28日首次成功完成了放电实验,获得电流200千安、时间接近3秒的高温等离子体放电。
负责这一项目的中国科学院等离子体所所长李建刚研究员在接受新华社记者采访时说,此次实验实现了装置内部1亿度高温,等离子体建立、圆截面放电等各阶段的物理实验,达到了预期效果。
工艺鉴定组专家、中科院基础科学研究局金铎研究员在实验后的新闻发布会上宣布,EAST通过国家“九五”大科学工程工艺鉴定。 参与EAST研究合作的美国通用原子能公司盖瑞·杰克逊博士说:“EAST成为世界上第一个建成并真正运行的全超导非圆截面核聚变实验装置,它将在未来10年内保持世界先进水平。”
据了解,EAST装置是中国耗时8年、耗资2亿元人民币自主设计、自主建造而成的。
记者在实验控制室看到,这个近似圆柱形的大型物体由特种无磁不锈钢建成,高约12米、直径约5米,据介绍其总重量达400吨。
李建刚研究员说,与国际同类实验装置相比,EAST是使用资金最少、建设速度最快、投入运行最早、运行后获得等离子放电最快的先进核聚变实验装置。
“这意味着人类在核聚能研究利用领域取得重大进步,也标志着中国在这一领域进入国际先进水平”,李建刚说。
人们认识热核聚变是从氢弹爆炸开始的。氢弹爆炸时释放出极大的能量,给人类带来的是灾难。而科学家们却希望发明一种装置,可以有效地控制“氢弹爆炸”的过程,让能量持续稳定的输出,以解决人类面临的能源短缺危机。
美、法等国在20世纪80年代中期发起了耗资46亿欧元的国际热核实验反应堆(ITER)计划,旨在建立世界上第一个受控热核聚变实验反应堆,为人类输送巨大的清洁能量。这一过程与太阳产生能量的过程类似,因此受控热核聚变实验装置也被俗称为“人造太阳”。
中国于2003年加入ITER计划。位于安徽合肥的中科院等离子体所是这个国际科技合作计划的国内主要承担单位,其研究建设的EAST装置稳定放电能力为创记录的1000秒,超过世界上所有正在建设的同类装置。
EAST大科学工程总经理万元熙教授说,与ITER相比,EAST在规模上小很多,但两者都是全超导非圆截面托卡马克,即两者的等离子体位形及主要的工程技术基础是相似的,而EAST至少比ITER早投入实验运行10至15年。因此,无论从人才培养和奠定工程技术及物理基础的角度上说,EAST都将为ITER计划做出重要的、实质性的贡献,并进而为人类开发和最终使用核聚变能做出重要贡献。
不过,万元熙研究员说,虽然“人造太阳”的奇观在实验室中初现,但离真正的商业运行还有相当长的距离,它所发出的电能在短时间内还不可能进入人们的家中。但他预测,根据目前世界各国的研究状况,这一梦想最快有可能在2040-2060年后实现。
万元熙说,未来的稳态运行的热核聚堆用于商业运行后,所产生的能量够人类用数亿年乃至数十亿年。从长远来看,核能将是继石油、煤和天然气之后的主要能源,人类将从“石油文明”走向“核能文明”。
⑦ 人类真的能造出太阳吗,制造人造太阳有何目的呢
说到“人造太阳”,我们都知道是可控核聚变技术装置,但是不清楚的朋友可能仍然会认为是人类造出了一个“小太阳”,实际上它是利用的可控核聚变技术制造出来的一团高温等离子体,通常并非球形,而是呈环状,其目的是为了发电用。
所以“东方超环”这样的托卡马克装置所创造的温度其实比太阳的温度还要高,因此也难怪会被称为“人造太阳”了。
⑧ 江西再次轰动世界,“人造太阳”首次成功放电,我国科研发展到底有多硬核
我国自主研制的核聚变关键装置——中国环流器二号M装置——在成都建成并实现首次放电,标志着我国核聚变发展取得重大突破,自主掌握了大型先进磁约束核聚变实验装置的设计、建造、运行技术,为我国核聚变反应堆的自主设计与建造打下坚实基础。
随着中控大屏显示等离子体发出蓝色的光芒,中国环流器二号M装置首次成功放电,标志着这台先进核聚变关键装置正式投运。
核能的产生主要有核聚变和核裂变两种方式,目前核电站里普遍应用的就是核裂变反应,就是一个大质量的原子分裂成两个较小的原子,释放能量。而核聚变,可以理解为两个小质量的原子聚合成一个较大的原子,能够释放出巨大能量,太阳的能量也是源于此,是人类未来的理想能源。
中核集团董事长 余剑锋:像氘这样的(核聚变)材料在海水里面就很多,一般来讲一公升的海水就相当于三百公升汽油的能量,你想一想这样一个取之不竭用之不尽的我们地球资源,如果我们用聚变能,那人类的能源就可以说(就有)取之不竭用之不尽的清洁能源。
⑨ 人造小太阳的我国“人造太阳”实验装置
继去年9月首次成功放电后,我国“人造太阳”实验装置——位于合肥的全超导非圆截面核聚变实验装置(EAST)14日23时01分至15日1时连续放电四次,单次时间长约50毫秒,从而标志着第二轮物理实验的开始。专家认为,全超导核聚变装置再次成功放电,标志着我国在全超导核聚变实验装置领域进一步站在了世界前沿。“虽然稍纵即逝,但是放电的可重复性,表明我们的装置在工程上是非常可靠的。”中国科学院等离子体物理研究所副所长武松涛介绍,这轮实验是从去年12月开始对装置进行调试的,实验计划将进行到今年2月10日左右。 “这轮实验的主要目标不是追求放电时间的长短,而是旨在去年获得圆形截面等离子体的基础上获得非圆截面等离子体,这具有重要意义。”武松涛说,随着进一步调试和各系统的磨合,“人造太阳”有可能绽放出更为璀璨的光芒。
根据设计,EAST产生等离子体最长时间可达1000秒,温度将超过1亿摄氏度。“我们将通过一次次调试和实验,获得时间更长、温度更高、参数更好的等离子体。”武松涛说。2006年9月28日中国科学院等离子体所的“人造太阳”实验装置首次建成并投入运行,在第一轮实验中,获得了电流超过500千安、时间近5秒的高温等离子体。
这个由我国自行设计、自行研制的“人造太阳”实验装置是世界上第一个同时具有全超导磁体和主动冷却结构的托卡马克。它的建成,使我国迈入磁约束核聚变领域先进国家行列。稳态运行的核聚变堆产生能量的方式和太阳相同,都是在超高温条件下氢(或氢的同位素)的原子核聚变产生巨大能量,因此相关的研究被比作“人造太阳”。
⑩ 解密中国可控核聚变!“人造太阳”究竟是项怎样的工程
就在前不久,中国核工业集团宣布,新一代可控核聚变研究装置“中国环流器二号M”,预计于2020年投入运行。中核集团核工业西南物理研究院院长段旭如表示,该实验装置的建成将为人类真正掌握可控核聚变提供重要技术支撑。我们距离“人造太阳”的梦想,又近了一步。
“核聚变能一旦实现和平利用,地球上的能源将取之不尽用之不竭,因能源短缺带来的社会问题可得到彻底解决,人们的生活水平也将因此而得到极大提高。”段旭如说,像海水淡化、星际飞船这类工程,过去因耗能太大而令人们犹豫不决,而未来在可控核聚变能的支持下,都将能够更快发展。欢迎大家一起讨论。