(原標題:成都加熱「人造太陽」衝擊1億℃)
中國環流器二號A在進行實驗
釋放巨大能量
中國環流器二號A裝置
成都造的「人造太陽」(中國環流器二號A裝置),其等離子體電子溫度達5500萬℃。但要實現受控核聚變,必須達到上億℃的高溫
昨日中法聯合實驗嘗試的,就是一種加熱方式的新型天線技術。這種新型天線,是專門為國際熱核聚變實驗堆(ITER)設計,將在未來安裝到ITER中
ITER將真正實現可控的氘氚核聚變反應,首次產生可觀的聚變能。預計ITER將產生50萬千瓦的聚變功率
昨日,核工業西南物理研究院和法國原子能委員會的科學家,在成都實驗用一種新型天線將某種微波導流到「人造太陽」實驗研究裝置(中國環流器二號A裝置)中,探索讓溫度已達5500萬℃的「人造太陽」達到更高溫度。這是國際上首次利用這項新技術在高約束模式下開展實驗,未來將應用到國際熱核聚變實驗堆(ITER)中。
國際熱核聚變實驗堆計劃是人類為掌握受控核聚變做出的集體努力,也是中國參與的最大的國際合作項目。要實現受控核聚變,必須達到上億℃的高溫。
「人造太陽」
嘗試新型天線技術加熱
核工業西南物理研究院副院長段旭如介紹,預計ITER將於2025年開始等離子體實驗研究,ITER計劃將驗證核聚變能利用的科學技術可行性,這種清潔能源有望約40年後逐步投入商用發電。
核聚變的主要原料是氫的同位素氘、氚。「1升海水中含有30毫克的氘,它全部聚變反應後產生的能量相當於300升汽油的能量。在地球上,海水大量存在,燃料非常豐富。要實現受控核聚變反應,必須達到上億℃以上高溫,以及足夠高的密度等,如果因某種原因導致條件不能滿足,聚變反應就會停止,因此它具有固有安全性。」
2006年,核工業西南物理研究院的「人造太陽」(中國環流器二號A裝置),其等離子體電子溫度達5500萬℃,是迄今為止國內裝置達到的最高溫度。昨日中法聯合實驗嘗試的,就是一種加熱方式的新型天線技術。目前等離子體加熱共有四種方法,分別是中性束注入系統加熱、電子迴旋波系統加熱、離子迴旋波系統加熱,而這個新型天線耦合實驗就是第四種——低雜波系統加熱裡的一個關鍵部件。這種新型天線,是專門為國際熱核聚變實驗堆(ITER)設計,將在未來安裝到ITER中。
目前的「人造太陽」內部,用的主要是氘,還沒有加入氚,所以不會產生核聚變。「ITER將真正實現可控的氘氚核聚變反應,首次產生可觀的聚變能,全世界的科學家都在努力確保它的成功,讓人類能用上清潔能源。」段旭如說,預計ITER將產生50萬千瓦的聚變功率。
成都將打造
聚變電站核島設計院
段旭如說,事實上,ITER項目的一些關鍵部件是由核工業西南物理研究院牽頭研發,並與國內工業界共同生產,是真正的「成都造」。成都商報記者在一項任務表格中發現,核工業西南物理研究院承擔了ITER項目的磁體支撐、屏蔽包層、第一壁、送氣系統、中子通量監測系統等7項關鍵部件的研發、生產製造。
段旭如說,核工業西南物理研究院將通過參與ITER建造以及國內研究平臺的建設,進一步提升聚變堆芯的設計研究能力,打造聚變電站核島設計院。
中國環流器二號A裝置將實現改造升級,升級之後的「人造太陽」功率將更大,溫度也將更高,將具備達到億℃以上的條件,成為我國等離子體電流最大的聚變等離子體實驗研究裝置。
成都商報記者 謝佳君 攝影報導
ITER將提供持久潔淨能源
國際熱核聚變實驗堆(ITER)計劃是一個為驗證全尺寸可控核聚變技術的可行性而設計的國際託卡馬克實驗,目的是採用類似太陽發光發熱的原理,使氘、氚在極高溫條件下發生聚變反應,產生巨大能量,從而為人類提供可持久發展的潔淨能源。(新華社)
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