氘氚作人造太阳核聚变燃料


 发布时间:2020-09-24 18:34:59

中新网成都5月12日电(杨珺)12日,在2017成都全球创新创业交易会(简称“2017创交会”)期间,中国国际核聚变能源计划(ITER计划)执行中心主任罗德隆接受了记者采访,对中国参与世界级核聚变项目原因及核聚变前景发表了看法。“国际热核聚变实验堆(ITER)计划”是当今世界科技

同年美国因国内政策调整而退出ITER计划,其余三方继续合作对原工程设计进一步修改完善,于2001年7月完成了ITER工程设计、最终报告及主要部件的研制。我国于2003年作为全权独立成员正式加入ITER计划,同期,美国宣布重新加入ITER计划。此后,韩国和印度分别于2003年6月和2005年12月加入ITER计划。如今ITER计划发展成为了中、欧、印、日、俄、韩、美7方主导,30多个国家共同合作,覆盖人口超过全球一半,是仅次于国际空间站的国际大科学工程计划,也是目前世界上规模最大、影响最深远的国际科研合作项目之一。

2017年7月,EAST装置在世界上首次实现了5000万摄氏度等离子体持续放电101.2秒的高约束运行,创造了核聚变的世界纪录。这一里程碑式的突破,表明在稳态运行的物理和工程方面,我国磁约束核聚变研究走在国际前沿。罗德隆说,在大力推进自身托卡马克装置研制和实验的同时,我国也积极参与、推动国际热核聚变实验堆ITER计划。他介绍,ITER的构成相当复杂,需要各项超前技术。我国陆续承担了该计划18个采购包的制造任务,涵盖了ITER装置几乎所有的关键部件,制造任务由几十家科研院所、企业承担。

研究人员或将再做出一个在引燃点下能保持稳定的舱室。而据稍早时间劳伦斯·利弗莫尔实验室发布的消息称,NIF的重量级激光向核聚变能源迈出了“第一步”,192束激光束成功融合成一个单一脉冲,并爆发出难以置信的能量——1.8兆焦耳的能量和500万亿瓦的峰值功率,已比美国在任何特定时刻内消耗的总电量还要高1000多倍。NIF项目并非一帆风顺。2012年末,其曾被披露迫于种种压力扭转研究方向,焦点由“能源”正转回到“核武器”上。据当时《自然》在线版报道,主要原因是部分政府人士“发现”激光核聚变与产生电能尚有距离,同时还夺走了其他领域本来就不宽裕的资金。不过多数科学家非常难以接受这个伟大的清洁能源之梦就此夭折,他们对NIF的研究进展进行辩护,也对政府这一决议大加抨击。(记者张梦然)。

比戈高度称赞中国发挥的作用:“中国的贡献很大,积极性很高,政府充分支持。迄今,中国一直按时按规格需求交付创新型的特定组件。所以,中国是ITER项目建设真正的典范。”“显然,目前世界获得能源的方式是不可持续的,”比戈说,“我们需要有创新性的替代技术,为世界提供巨大、可预测且可持续的能源供应。现有新能源存在断续性和分散性等问题,而它(聚变能量)正是新能源的补充。”与目前的核电站通过原子核的裂变反应发电不同,ITER通过原子核的聚变反应产生能量。

后ITER时代中国怎么干随着我国磁约束聚变领域科学技术水平的快速提升,在参与ITER计划的同时,我国的磁约束聚变研究已瞄向更加长远的未来——中国磁约束聚变实验堆CFETR。科学家们也提出了我国实现核聚变能源商业化的建议路线图。罗德隆介绍,CFETR的概念设计在2015年完成,目前将进入工程设计。这也得到了世界其他国家聚变领域专家的高度关注。万钢表示,我国将继续推动ITER计划的实施,不断提升我国在核聚变能源领域的研发能力和技术水平,争取在较短时间内,加强国际合作,贡献中国智慧,使我国核聚变能源研究创新能力整体进入世界前列。(科技日报北京11月28日电)。

如今,我国在核聚变领域处于与国际同等甚至某些方面领先的地位。”罗德隆说。罗德隆说,参与建设ITER的同时,我国也在运用全新的技术和材料去设计下一代大型装置,目前正在对中国聚变工程实验堆开展前期研究。(记者 喻思南)延伸阅读ITER计划ITER计划最早在上世纪80年代提出, 1988年由美国、苏联、欧洲共同体和日本共同启动。经过13年的共同努力,耗资约15亿美元,在1991年完成概念设计的基础上,1998年,4方完成了工程设计及部分技术预研。

由于核爆炸释放的能量是瞬间而巨大的,因此如何将核爆炸的能量安全地转化成可以利用的热能和电能,技术难度非常大。在设想的电站当中,核装置在一个巨大的洞室中爆炸,爆炸之前往洞中喷液态金属钠,并使钠在爆炸时刻在爆炸装置的周围形成一定的分布从而大量吸收爆炸的能量,同时还可以有效降低爆炸冲击对爆破洞壁的作用强度。爆炸后,把加热了的钠从洞中抽出,与电站第二回路形成热交换,从而发电。当然,要实现核爆聚变电站,还需要解决很多问题,例如核燃料的生产和回收问题、安全地把核爆炸能转换为热能和电能,同时还要大幅减少工程技术上的难度。除了以上几种利用聚变能的方式,科学家还研究了重力场约束型核聚变、常温核聚变、L子催化核聚变、超声波核聚变以及气泡核聚变等聚变方法,这些都是人们试图实现核聚变受控进行,实现能量持续平稳输出的有力尝试。希望能够通过人们的不断努力,让我们早日用上能量取之不尽用之不竭的人造“小太阳”,从而在享受现代科技带来的舒适便利之时,又采用清洁的能源而不污染环境。作者单位:环境保护部核与辐射安全中心。

这项技术对于我们优化能源结构来说非常重要。”罗德隆表示。据罗德隆介绍,由于核裂变以金属铀作为燃料,目前其储存只能供世界使用100年。同时核裂变反应物质分解速度很慢,半衰期达到上万年甚至百万年,因而出现了切尔诺贝利及福岛等核辐射事件。而核聚变物质的主要来源是海水中氢的同位素,“一公升海水提取出的这种物质通过聚变反应产生的能量相当于燃烧300公斤汽油”。罗德隆表示,同时,聚变物质的半衰期只有几十年,对人类来说危害小很多。此外聚变过程中材料可自己冷却,生产的安全性也得到了保障。“如果核聚变成功的话,未来五十年将能够广泛使用。据我们测算,运用这项技术科维持人类能源消耗一千至两千亿年的时间,可以说是取之不尽、用之不竭的。”(完)。

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