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新技术加热“人造太阳”冲击1亿摄氏度高温

2021-03-11 09:34 作者:新濠现金直营 点击:

  成都造的“人造太阳”(中国环流器二号A装置),其等离子体电子温度达5500万℃。但要实现受控核聚变,必须达到上亿℃的高温

  昨日中法联合实验尝试的,就是一种加热方式的新型天线技术。这种新型天线,是专门为国际热核聚变实验堆(ITER)设计,将在未来安装到ITER中

  ITER将真正实现可控的氘氚核聚变反应,首次产生可观的聚变能。预计ITER将产生50万千瓦的聚变功率

  昨日,核工业西南物理研究院和法国原子能委员会的科学家,在成都实验用一种新型天线将某种微波导流到“人造太阳”实验研究装置(中国环流器二号A装置)中,探索让温度已达5500万℃的“人造太阳”达到更高温度。这是国际上首次利用这项新技术在高约束模式下开展实验,未来将应用到国际热核聚变实验堆(ITER)中。

  国际热核聚变实验堆计划是人类为掌握受控核聚变做出的集体努力,也是中国参与的最大的国际合作项目。要实现受控核聚变,必须达到上亿℃的高温。

  核工业西南物理研究院副院长段旭如介绍,预计ITER将于2025年开始等离子体实验研究,ITER计划将验证核聚变能利用的科学技术可行性,这种清洁能源有望约40年后逐步投入商用发电。

  核聚变的主要原料是氢的同位素氘、氚。“1升海水中含有30毫克的氘,它全部聚变反应后产生的能量相当于300升汽油的能量。在地球上,海水大量存在,燃料非常丰富。要实现受控核聚变反应,必须达到上亿℃以上高温,以及足够高的密度等,如果因某种原因导致条件不能满足,聚变反应就会停止,因此它具有固有安全性。”

  2006年,核工业西南物理研究院的“人造太阳”(中国环流器二号A装置),其等离子体电子温度达5500万℃,是迄今为止国内装置达到的最高温度。昨日中法联合实验尝试的,就是一种加热方式的新型天线技术。目前等离子体加热共有四种方法,分别是中性束注入系统加热、电子回旋波系统加热、离子回旋波系统加热,而这个新型天线耦合实验就是第四种——低杂波系统加热里的一个关键部件。这种新型天线,是专门为国际热核聚变实验堆(ITER)设计,将在未来安装到ITER中。

  目前的“人造太阳”内部,用的主要是氘,还没有加入氚,所以不会产生核聚变。“ITER将真正实现可控的氘氚核聚变反应,首次产生可观的聚变能,全世界的科学家都在努力确保它的成功,让人类能用上清洁能源。”段旭如说,预计ITER将产生50万千瓦的聚变功率。

  段旭如说,事实上,ITER项目的一些关键部件是由核工业西南物理研究院牵头研发,并与国内工业界共同生产,是真正的“成都造”。成都商报记者在一项任务表格中发现,核工业西南物理研究院承担了ITER项目的磁体支撑、屏蔽包层、第一壁、送气系统、中子通量监测系统等7项关键部件的研发、生产制造。

  段旭如说,核工业西南物理研究院将通过参与ITER建造以及国内研究平台的建设,进一步提升聚变堆芯的设计研究能力,打造聚变电站核岛设计院。

  中国环流器二号A装置将实现改造升级,升级之后的“人造太阳”功率将更大,温度也将更高,将具备达到亿℃以上的条件,成为我国等离子体电流最大的聚变等离子体实验研究装置。

  国际热核聚变实验堆(ITER)计划是一个为验证全尺寸可控核聚变技术的可行性而设计的国际托卡马克实验,目的是采用类似太阳发光发热的原理,使氘、氚在极高温条件下发生聚变反应,产生巨大能量,从而为人类提供可持久发展的洁净能源。(新华社)

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