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我国将建造世界第一个全超导“人造太阳”实验装置
更新时间:2022-05-19

在地球上模拟太阳,利用热核聚变为人类提供源源不断的清洁能源,中国的科学家们正朝这一理想加快前进步伐。目前世界上第一个全超导核聚变“人造太阳”实验装置,已在安徽合肥进入总装。

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。科学家们把这类装置比喻为“人造太阳”,因为它可以像太阳一样,为人类提供一种无限的、清洁的和安全的能源。

中科院等离子体物理研究所研制的“EAST”装置就是这样的一种实验设备。等离子体长时间稳定运行是实现控制核聚变的前提条件之一,但在目前世界上的“人造太阳”实验装置上,等离子体稳定运行的时间都很短,短的只有几秒钟,最长的也只有4分多钟,而“EAST”装置由于采用了先进的非圆切面和全超导技术,等离子体稳定运行的时间可达16分钟,是迄今为止世界上能让等离子体运行时间最长的“人造太阳”实验装置。目前,这一装置的主要技术问题已被攻克,正进入总装阶段,计划于2005年建成。

专家们认为,这一实验装置可为欧、美、日、中等7方正在谈判筹建中的“国际热核聚变实验堆”建设提供直接经验,并为未来聚变实验堆提供重要的工程和物理实验基础。

中科院等离子体物理研究所所长李建刚说,虽然“人造太阳”的奇观在实验室中已经出现,但离真正的商业运行还有相当长的距离,“人造太阳”所发出的电能在短时间内还不可能进入人们的家中。根据目前世界各国的研究状况,这一梦想最快有可能在50年后实现。

“人造太阳”的实验研究具有十分重大的战略意义。在过去的100年中,人类对能源的研究和使用已从化石燃料的单一化结构,发展到以化石能源为主,核能和水能互补的多元格局。但是,石油、煤炭等化石能源不可再生,目前已经商业化的核裂变能又会产生一定的核废料,同时受到原料的限制。

而核聚变能则被认为是无限、清洁、安全的换代新能源。据专家介绍,自然界最容易实现的聚变反应是氢的同位素--氘和氚的聚变。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。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、开发核聚能的原因所在。

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