美国“人造太阳”取得突破,10年后有望发电,中国有何进展?

​“人造太阳”不是造个太阳挂在天上,而是核聚变的通俗叫法。核聚变是模仿太阳原理,将两个较轻的原子核结合成一个较重的原子核,在结合期间能释放出大量能量,所以核聚变也被称作人造太阳。

美国“人造太阳”取得突破,10年后有望发电,中国有何进展?

在过去几十年里,核聚变一直被视为能源领域的重要突破点,就发电来说,世界上没有任何一种能源,可以像核聚变那样清洁、低碳、低风险、低废弃物、可持续和可控。

我们现在使用的石油、煤炭、天然气等化石燃料,都会产生温室气体,太阳能、风能或水力发电虽然也很清洁,但需要依赖于所需自然资源的可用性。

相比之下,核聚变不仅没有燃料熔化的风险,也不会产生长期的放射性废物,是非常安全高效的清洁能源方案,不过最高效的方案,往往也是实现难度最大的技术。

美国“人造太阳”取得突破,10年后有望发电,中国有何进展?

虽然近年来科学家已经找到了多种实现核聚变反应的方案,但从来没有一个持续的聚变反应实现核聚变点火,直到前不久,美国能源部宣布取得了一项“历史性的突破”。

美国的这项突破,便是在核聚变反应堆中实现“净能量增益”的实现,净能量增益意味着聚变反应所产生的能量比注入的能量多,等于是可以实现核聚变点火了。

不过从报道来看,这次核聚变实现的能量出入倍数还是比较低的,仅仅只是实现了净能量增益,释放的能量仅能烧开10壶水,还远未达到能够发电的水平。

按照预测,真正可以利用核聚变发电可能至少还需要10年时间,既然美国有望在10年后利用核聚变发电,那么中国现在又是一个什么样的水平呢?

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尽管可控核聚变技术起源于国外,但中国作为后来者,如今也已处于世界前沿了。

早在2006年,我国就建成了EAST人造太阳,又称“东方超环”,坐落在安徽合肥。今年10月,中核集团核工业西南物理研究院科研团队又在新一代“人造太阳”科学研究上取得了突破性进展。

还有坐落在法国卡达拉舍的全球规模最大的核聚变反应堆ITER,也有中国的参与,由中国所承接的核心部件已率先取得了众多突破。

有专家表示,中国的可控核聚变发展在过去是跟跑欧美,但如今基本上是和欧美并跑了,所以展望未来,我还是非常看好中企在“人造太阳”领域取得重大进展的。

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想要让可控核聚变达到可以发电的水平,主要是需要延长聚变时长,至少需要提升到3000秒以上,才能让核聚变发电的成本降低到商业化范围。

好在中国科学家已经着手研究这方面技术了,计划通过改进现有的托卡马克装置,从而将聚变时间提升到3000秒。

与此同时,中国还开始了第一代可控核聚变发电站的工程设计,如果一切顺利的话,预计会在2035年开工建造第一座可控核聚变发电站,并计划于2050年之前实现发电。

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可见中国虽然在可控核聚变技术领域是后来者,但在中国科学家的攻克努力之下,现在已经取得了很多阶段性的突破,相信在几代科学家的努力下,中国未来一定能顺利掌握可控核聚变技术。

那么你们是否好看中国科学家在这一领域取得更大的突破呢?欢迎评论、点赞、分享,谈谈你的看法。

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王石头
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