太陽發光發熱依靠的是核聚變釋放的能量,科學家們製造的可控核聚變裝置也能以核聚變的方式釋放能量,因此也常被叫做「人造太陽」。比如我國的合肥與成都都各有用於核聚變試驗的環流器,這樣的裝置可以創造上億攝氏度的高溫,比太陽內部的溫度(1500萬攝氏度)還高好幾倍。
不僅是我國,世界其他不少國家也在可控核聚變方面進行了大量的研究,美國、日本、英國、法國、韓國等在這方面的研究水平也都不弱,美日等國所達到的技術高度甚至比我國還高。英國更是提出了在2040年建造出一臺裝機容量5萬千瓦的核聚變發電站。
據英國《每日郵報》等媒體報導,該項目名為「能源生產球形託卡馬克」(STEP),去年便已啟動,英國原智能管理局計劃在接下來的5年中投入2.22億英鎊用於設計開發,到2032年10開始建設,這將是第一個將電力投入電網的反應堆,計劃於2040年開始運營,12月2日,英國官方邀請了全國的社區,發動他們為該國第一臺核聚變反應堆原型選址。
英國有心打造全球首座核聚變發電站,現在希望利用球形託卡馬克已有的技術經驗開發STEP,目標是產生5萬千瓦的電力,不過這需要250億美元的投入,因為這一核聚變裝置的磁鐵部分耗資相當巨大,不過在未來,更先進的技術或許可以將投資降低到幾十億美元。
可控核聚變發電技術被認為是未來人類最主要的電能來源,這種發電方式的核輻射很少、可以說是清潔無汙染,而且發電效率相當高效,英國也當然希望建造全球首座核聚變發電站,不過打算在2040年實現的話,或許會有不少國家走在它的前面,有專家預估,首臺投入商業運營的熱核聚變反應堆(核聚變發電站)或在2035年之前出現。
目前最先進的核聚變發電試驗裝置是位於法國馬賽以的聖保羅-萊迪朗斯小鎮的國際託卡馬克裝置,又叫國際熱核聚變試驗堆(ITER),它是目前世界上在建的最大、最複雜的磁約束核聚變裝置,這是一個國際合作項目,有著幾十個國家共同參與,它將被用來驗證熱核聚變發電模式的可行性和效率值。
雖然世界上的發達國家大部分都參與了ITER這一項目,但是還是有不少先進國家在進行著各自的熱核聚變試驗,誰在這一領域走在世界的前面,誰就能獲得更多更先進的熱核聚變發電技術,從而在這一領域獲得專利、制定標準,獲取更多的收益並引領世界。近日有個好消息是,位於我國四川省成都市的中國環流器2號M裝置已經建成並成功釋放電流,從各自的實驗進度和已掌握的技術來看,英國在核聚變反應堆建造方面很可能被我國以及美日等其他國家甩開在身後。
參考資料:
《科學網》12月4日文章《英國向全球首座核聚變電站邁進》