风楼阁全国信息最新版介绍_风楼阁全国信息2024最新版_v风楼阁信息平台

热点关注:  
放射性同位素 粒子加速器 辐照杀菌 无损检测 高新核材 辐射成像 放射诊疗 辐射育种 食品辐照保鲜 废水辐照 X射线 中广核技 中国同辐

【新闻1+1】中国“人造太阳”创纪录!“亿度千秒”的背后与未来

2025-01-22 15:11     来源:中国科学院合肥研究院等离子体所     视频 人造太阳 托卡马克 中国

1月20日,中国有“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)在安徽合肥创造新的世界纪录,首次实现1亿摄氏度1066秒的高约束模等离子体运行,标志我国聚变能源研究实现从基础科学向工程实践的重大跨越。

“人造太阳”是什么?如何理解这个突破?未来真正实现可应用的核聚变发电,我们还需要继续做什么?

1

1亿摄氏度突破1066秒,意味着什么?

超过1亿摄氏度能够稳定运行1066秒,这件事情本身到底意味着什么,我们离真正的核聚变发电还有多远?

同时,很多国家都在进行类似的研究,那么目前在全世界范围来看,我国EAST装置处于一个怎样的水平?

中国科学院合肥物质科学研究院副院长宋云涛表示,这是一个非常重要的里程碑,从此将从前沿的基础研究转向工程实践,向聚变能应用迈进了一大步。“亿度千秒”的难点在于,我们要把这一团火,相当于太阳表面温度的6到7倍,像火球一样的等离子体运速到上千秒,难度是非常难,这应该是目前五十多年的研究中,从物理研究向工程实践迈出的坚实的一步。

宋云涛称,EAST装置就是所说的中国人造小太阳,是我国建成的世界上第一个全超导托卡马克装置,这里有很多的核心技术,也存在很多的技术挑战,有超高真空、超大电流、超强磁场等很多这样的技术攻关。通过这次实验,这几年来,一直从100秒到400秒再到1000秒,这完全是由中国的磁约束核聚变团队来保持这样的世界纪录。在国际上排在第二方阵的,目前是在70秒到100秒,所以这一次能够实现1000秒,标志着我国在高温等离子体、高约束模等离子体、磁约束研究方面走到了世界前列。

2

实现“亿度千秒”,接下来的目标是什么?

走到世界的前列真的很不容易,100秒、400秒、1000秒,2023年时实现的是403秒,用了一年多的时间实现了千秒,那么我们的下一个目标是什么?

中国科学院合肥物质科学研究院副院长宋云涛表示,能持续的时间是非常重要的,但磁约束聚变研究就像马拉松赛跑一样,不仅要跑得快,还要跑得远。所以,接下来不仅在持续时间上,还要在等离子体密度、等离子体温度等各个方面瞄准未来聚变能的商业应用,做进一步的攻关研究。

3

人造太阳建设和研究中,有哪些艰难时刻?

EAST建设研究进行十几年的时间了,过去这十几年中,研究团队遇到的艰难时刻是哪些,又是怎么过来的?

中国科学院合肥物质科学研究院副院长宋云涛表示,这十几年来,每天的聚变研究如履薄冰,每天会遇到各种各样的工程和物理问题。聚变研究是一个系统庞大的工程,难度就是平时所说的“难于上青天”,在做的过程中,经历了很多困难。

比如,在十八年前要建超导托卡马克的装置,必须有超导材料,当时西方国家说可以给中国提供超导材料,但是一夜之间又说不给了。

后来,只能靠自主创新,团队和企业界一起来合作、创新,把超导材料进行技术攻关,现在中国的超导材料、超导技术应该位居世界前列,而且人造太阳上所有的超导材料应用都实现了国产化。同时,还给医疗、工业界提供了很多材料,目前世界上60%~70%的比例会来购买中国的超导材料。

中国科学院合肥物质科学研究院副院长宋云涛表示,能持续的时间是非常重要的,但磁约束聚变研究就像马拉松赛跑一样,不仅要跑得快,还要跑得远。所以,接下来不仅在持续时间上,还要在等离子体密度、等离子体温度等各个方面瞄准未来聚变能的商业应用,做进一步的攻关研究。

在做人造太阳过程中,有很多这样的故事,只能靠技术攻关,每天遇到问题、解决问题,不仅有工程问题,还有物理问题,所以研究团队已经进行了十五万次的实验,在十五万次实验中不断探索和摸索。

4

中国距离第一座“聚变商业电站”还有多远?

现在有一些媒体报道说,全世界范围来看,预估2035年会有第一座用聚变来发电的电厂正式运营,就我们国家来说,距离第一座核聚变的电厂还有多远,目前还需要做一些什么样的突破?

中国科学院合肥物质科学研究院副院长宋云涛表示,个人认为随着国家科技创新不断投入,不断增强,中国有第一座“聚变商业电站”的梦想应该在10到20年突破。接下来,要用3到5年的时间建成氘氚燃烧的聚变装置,就是全超导的装置的输出要大于输入。

宋云涛称,现在的人造太阳,包括国内的物理实验装置基本还构成不了输出大于输入的。接下来,比如正在建设全超导的紧凑型聚变装置,输出大于输入5倍,到2035年希望建成中国的聚变释放堆,输出大于输入20倍,这样就开启了人类的国家聚变能源的商业应用。

5

核聚变能源或许能帮助人类实现星际航行

可能会有很多人有这样的疑问,现在获取电能的方式有很多种,为什么要投入这么大的精力研究核聚变发电这样一个项目?最终是要解决什么问题?未来通过聚变的方式获取的能源或者能量,还可以用在哪些地方?中国科学院合肥物质科学研究院副院长宋云涛表示,核聚变能源是一种清洁高效的能源,现在人类大部分使用的都是化石燃料,对于环境和人类的影响非常大。如果实现聚变能,对人类的环境是非常友好的。

宋云涛称,人类第一次工业革命之前只有马车,马车只能把人类从一个村庄带到另一个村庄;工业革命之后,有了火车、飞机,可以把人类从一个国家带往另外的国家。如果核聚变能源一旦实现,就能够把人类从这个星球带往另外一个星球,那么人类的星际航行就能够实现。

6

当我国第一座“聚变商业电站”诞生后,我国的能源供给是怎样的图景?

可能会有很多人有这样的疑问,现在获取电能的方式有很多种,为什么畅想一下,未来如果我们真的拥有一座聚变的发电厂之后,我们国家能源的结构会发生一个怎样的变化,能源供给的结构又是一幅怎样的新图景?

中国科学院合肥物质科学研究院副院长宋云涛表示,一旦实现核聚变能源商业应用,一定会带来人类文明的改变和生存方式的改变,会给生活方式带来翻天覆地的变化。因为现在人类基本上使用的化石燃料,环境会遭受污染,而且化石燃料是有限的。一旦实现核聚变能源应用,人类有了磁约束核聚变,再加上其他绿色能源,能够进行互补,可以让人类环境更加美好。



推荐阅读

国常会核准!5个核电项目 10台机组

4月27日,经国务院常务会议审议,决定核准浙江三门三期工程等核电项目。记者多方了解,此次核准的项目具体为浙江三门三期工程,福建霞浦压水堆1、2号机组,山东海阳三期工程,广东台山二期工程,广西防城港三期工程等5个核电项目共计10台机组。会议强调,发展核电必须确保安全万无一失,要压实参建单位和业主单位主体责任,按照全球最高安全标准建设和运营核电机组,持续加强安全监管能力建设,切实兜牢核电安全保障网。据了解,台山核电项目、防城港核电项目... 2025-04-28

中国核物理代表团访问俄罗斯科学院西伯利亚分院G.I.Budker核物理研究所

近日,由俄罗斯科技大学、中国科学院大学及山东大学10名代表组成的中国代表团,以核物理研究所名义对俄罗斯科学院西伯利亚分院G.I.Budker核物理研究所(INP)展开访问。此次访问聚焦高能物理与加速器物理领域合作深化,并重点交流了俄罗斯超级Charm-tau Factory对撞机项目与中国超级Tau Charm Factory对撞机项目的并行研发进展。从左至右:刘建北教授、唐静宇教授、郑彦恒教授。照片 - A. Skovorodina。访问期间,代表团成员郑阳恒教授(中国科... 2025-04-19

塞尔维亚与中国签署核科学合作谅解备忘录

(照片来源:Tanjug/JP Nuklearni Objekti Srbije)近日,塞尔维亚核设施主任达利博尔·阿尔布蒂娜与中国原子能科学研究院院长杨洪义共同签署了核科学合作谅解备忘录。塞尔维亚核设施在随后发布的一份声明中表示,根据此备忘录,塞尔维亚与中国将在多个核科学领域展开深入合作。具体合作内容包括退役研究用硬水反应堆、放射性废物管理、辐射防护以及专业知识和经验的交流。该备忘录的签署为双方在退役、废物管理和辐射防护方面的联合项目提供... 2025-04-01

中国将于2030年建成全球首座聚变发电厂

据中国招标与采购网报道,采用高温超导磁体的星火反应堆项目将落户于华中地区江西省南昌市瑶湖岛。该项目将由国有中国核工业第二三建设公司与联创光电江西子公司联创超导共同投资建设。根据2023年签署的合作协议,星火反应堆预计将实现前所未有的聚变能量增益,Q值(聚变能量增益)将超过30。Q值表示产生的聚变能量与提供给等离子体以驱动反应的能量之比,是衡量聚变反应效率的重要指标。迄今为止,欧洲联合环面(JET)托卡马克装置已实现的最高Q... 2025-03-28

国际招标
阅读排行榜