聚变能的可控释放可以实现?


 发布时间:2020-09-25 16:09:29

我国先后建成并升级改造了中国环流器二号A和东方超环EAST,深入探索实现聚变能源的工程、物理问题。中国环流器二号A是我国第一个带偏滤器的大型托卡马克聚变研究装置。该装置2009年在国内首次实现了高约束模式运行。东方超环是世界上第一个“全超导非圆截面托卡马克装置”。2017年7月3

装置中央是个环形真空室,外面缠绕着线圈。通电时,内部会产生巨大螺旋型磁场,将等离子体加热到超高温度,以促成核聚变。中国科学院等离子体物理研究所的EAST托克马克,近年来取得了很高的成就。本文的新闻主角也都是使用这种约束方式。遭“质疑”且行且珍惜从理论上来讲,磁约束核聚变的工作原理已经清楚了,从实际操作来看,要想真正获取核聚变能,还面临大量物理和工程难题。而洛克希德·马丁公司宣布,设计的磁约束密集型核聚变装置,要想把尺寸控制在能放在一辆卡车上的大小(7×10英尺),且宣称在五年内造出原型,恐怕并非说起来那么简单。

洛克希德·马丁公司的紧凑型核聚变反应堆实验装置本报记者 房琳琳 综合外电今日视点刚刚过去的这一周,“核聚变”成为足够吸引眼球的科技新闻关键词。10月15日,美国洛克希德·马丁公司,已经设计出一款能够装载在一辆卡车上的紧密型核聚变反应堆,目前正在寻求商业或政府方面的合作伙伴,并宣称将在五年内制造出原型。消息一出,舆论哗然,盲目叫好的有之,深度质疑的亦有之。“核聚变”究竟怎么了?“核聚变”的魅力何在?在全球传统能源日渐紧缺的形势下,人类一直都在探索新型能源的开发和使用,包括太阳能、风能、地质能、生物能、核能等,本文的主角——“核聚变”,是产生核能的一种方式,也是迄今为止,最高级也最难以“驾驭”的能源来源。

NIF惯性约束聚变副主任约翰·爱德华兹表示,他们需要在一个非常可控的方式下利用激光束快速加热(点火要求在十亿分之一秒内),使目标物的最外层发生爆炸,目标物的剩余部分在强烈内爆的驱使下,内部燃料瞬间压缩,形成冲击波,进一步加热中心区域的燃料,导致可持续性燃烧,产生巨大能量。实验“几乎已经成功”,但舱室却在极端的温度和压力下屡次过早破裂。约翰·爱德华兹称,为实现“点火”,他们已面对了相当多的挑战——足够的X射线强度、精确的能量传递等,但现在仍有一个关键障碍横亘于此。

HT-7超导托卡马克装置是中国第一个、世界第四个超导托卡马克。1991年,等离子体所和俄罗斯库尔恰托夫科学中心核聚变研究所签订合作协议,在其后的3年里,通过国际合作建成HT-7并投入运行,为中国和世界核聚变研究事业作出重要的贡献。2008年连续重复实现长达400秒的等离子体放电,电子温度1200万摄氏度,创造了当时国际同类装置中时间最长的高温等离子体放电的新纪录。作为HT-7的下一代升级装置,由等离子体所自主设计、研制并完全拥有其知识产权的EAST装置是世界上第一个非圆截面全超导偏滤器托卡马克。

惯性约束聚变反应过程中的压力相当于1万亿个标准大气压,氘和氚会被压缩到仅有同质量液体体积的千分之一,反应时间最多只有100亿分之一秒。现有实验探测手段很难深入到聚变燃料内部进行测量,只能利用超级计算机模拟,研究其中的物理细节。更高性能的超级计算机的出现,将大大增加理论模拟的能力,加快研究进程,让人们早日实现可受控的人造小太阳。未来挑战利用可控聚变能是解决全球能源和环境问题的一个重要途径,而实现聚变反应堆商业化运行需要3个阶段:建造ITER装置并据此进行科学和工程研究;设计、建造与运行聚变示范电站;建造商业化聚变反应堆。

利雅路 合泽 宏傳

上一篇: 能源与城市发展集团有限公司

下一篇: 延长石油宾馆内有几个部门



发表评论:
相关阅读
热点话题
网站首页 |网站地图 |互联网违法和不良信息举报中心

Copyright © 2012-2020 程门能源网 版权所有 0.10280