太陽是地球最大的能量來源,每秒鐘散發出的能量相當於一億億噸煤炭完全燃燒。而太陽之所以能夠產生龐大能量,是因為內部持續不斷的核聚變反應。因此,科學家們認為,在地球蘊藏大量
2021-06-10 20:15:27
太陽是地球最大的能量來源,每秒鐘散發出的能量相當於一億億噸煤炭完全燃燒。而太陽之所以能夠產生龐大能量,是因為內部持續不斷的核聚變反應。
因此,科學家們認為,在地球蘊藏大量核聚變主要原材料氘的情況下,通過模仿太陽聚變反應原理製作一個人造太陽,是解決未來人類能源危機的最佳方案。
公開資料顯示,早在二十世紀五十年代,全球科學家就已經展開了在可控核聚變領域的探索。
1994年我國成功研製出圓截面超導託卡馬克核聚變實驗裝置「合肥超環」,成為俄、法、日之後,世界上第四個擁有超導託卡馬克裝置的國家。
時至今日,我國在「人造」太陽這一大國重器上又實現突破,併成功打破了世界紀錄。
5月28日,中國科學院合肥物質科學研究院的,全超導託卡馬克核聚變實驗裝置(EAST)成功實現可重複的1.2億攝氏度101秒,和1.6億攝氏度20秒等離子體運行。
中國「人造太陽」的上述成績,將以往1億攝氏度20秒等離子體運行的時間延長了5倍,打破了韓國在2020年創造的記錄。
更重要的是,該裝置的核心技術完全國產。
據筆者瞭解,超導託卡馬克實驗裝置內部相當複雜,有真空室、縱場線圈、極向場線圈、內外冷屏等六大部件組成。
裝置四周還佈滿了各式各樣的輔助加熱、診斷以及冷卻等不同用途的裝置。有資料表明,一個超導託卡馬克實驗裝置的零部件數量,幾乎相當於5架波音777飛機的零件總和。
要知道,當年我國啟動研製之初,超導技術被掌控在少數發達國家手中,我國只能選擇進口超導材料。
但海外對中國向來不怎麼友好,有的企業出爾反爾、有的不斷擡價,還有的只賣低端產品。
在如此嚴峻的形勢下,我國完成對這個龐然大物的攻關,所付出的努力之大可想而知。
好在,如今中國已經成為全球範圍內最大的超導材料出口國,行業地位也從被「卡脖子」成為海外的主供應商。
在政府的鼎力支援下,EAST被批准立項為「九五」國家重大科技基礎設施,研製工作不斷推進。
不過,雖然目前取得了世界領先的技術優勢,但在超導託卡馬克實驗裝置的實踐上,仍然面臨工程難度大、加熱受限等挑戰。
在實現真正的核聚變能源應用之前,我國還有很長的路要走。
文/諦林 稽核/子揚 校正/知秋
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