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永續動力—核聚變
核聚變(nuclear fusion),又稱核融合、融合反應、聚變反應或熱核反應。核是指由質量小的原子,主要是指氘,在一定條件下(如超高溫和高壓)讓核外電子擺脫原子核的束縛,讓兩個原子核能夠互相吸引而碰撞到一起,發生原子核互相聚合作用,生成新的質量更重的原子核(如氦),中子雖然質量比較大,但是由於中子不帶電,因此也能夠在這個碰撞過程中逃離原子核的束縛而釋放出來,大量電子和中子的釋放所表現出來的就是巨大的能量釋放。這是一種核反應的形式。
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最新版《中國評價核資料庫》發布
在充分掌握核心技術的同時,我國核數據工作者奉行多邊主義,積極保持國際合作,與國際原子能機構(IAEA)和經濟合作與發展組織核能署(OECD/NEA)等國際組織開展廣泛的協作交流,建立了具有我國特色、獨立自主智慧財產權的核數據研究體系和《中國評價核資料庫》系列。
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核聚變研究取得新進展!雷射驅動的內爆實驗模型準確度獲提高
核聚變研究取得新進展!羅徹斯特大學的一項新研究將提高雷射內爆計算機模型的準確性。這項發表在《自然物理》雜誌上的研究解決了科學家長期以來尋求實現核聚變的其中一個挑戰。LLE主任麥可·坎貝爾(Michael Campbell)說:「這些結果是實驗室創新的一個很好的證明,同時也說明了在國家核聚變項目中了解雷射等離子體不穩定性的重要性。」使用超級計算機模擬核聚變研究人員經常使用超級計算機來研究核聚變實驗中的內爆現象。
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「天河三號」原型機助力人造小太陽核聚變反應堆的研究
核聚變反應堆研製又稱為「人造小太陽」計劃,旨在通過建造反應堆及核聚變裝置,把「人造小太陽」從夢想變成現實,也就是通過人工方式實現受控熱核聚變,解決人類能源短缺問題和環境發展問題。
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最新版《中國評價核資料庫》發布 數據質量、數據種類均有大幅度提升
新版CENDL-3.2採用國際通用的ENDF-6數據格式,中子入射能量範圍從10^-5電子伏特(eV)到20兆電子伏特(MeV)。相較前一版本,核素數量由240種增加至272種,數據質量、數據種類均有大幅度提升。
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電子與原子分子碰撞反應動力學研究獲進展
圖2 中科院近代物理研究所原子分子動力學組科研人員利用自主研製的反應顯微成像譜儀,在80eV~220eV入射能量範圍內,開展了電子入射Ne、Ar原子以及CH 實驗系統測量了這些反應體系中反衝離子的縱向動量分布,觀測到散射角大於90°的背向散射過程,證明在中低能電子入射原子靶和小分子靶的(e, 2e)反應中,普遍存在包含入射炮彈與靶核之間的大角度彈性散射過程的兩步碰撞作用機制,且該機制的存在與靶分子結構沒有明顯的依賴關係。
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夸克聚變威力或比核聚變大
:以色列特拉維夫大學和美國芝加哥大學科學家合作,首次證明夸克在聚變反應中能向外釋放強大能量,威力遠大於製造氫彈的核聚變釋放能量。 最新研究中,特拉維夫大學馬瑞克·卡裡內和芝加哥大學喬納森·羅斯內從理論上推算得出,兩個粲夸克會在聚變中釋放12MeV(兆電子伏特)的能量,大約為氘氚聚變能18MeV的三分之二;而兩個底夸克聚變時甚至能釋放138兆電子伏特的強大能量,是氘氚聚變能量的近8倍。這也許意味著,與氫彈相比,「夸克炸彈」具有更大威力。
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新一代可控核聚變研究裝置建成放電 我國跨入可控核聚變研究前列
來源:人民日報原標題:新一代可控核聚變研究裝置建成放電(創新前沿)本報北京12月4日電 (記者蔣建科、馮華)12月4日,我國新一代可控核聚變研究裝置「中國環流器二號M」(HL—2M)在成都正式建成放電
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能源歸途:核聚變
作為一種既清潔安全,又取之不盡、用之不竭的理想能源,聚變核能開始進入人們的視野。小原子中的大世界地球上的絕大部分物質是由分子組成的,如水是由H[2]O分子組成的。但也有一部分物質是由原子構成的,如石墨是由碳原子構成的。但分子在化學反應中會破裂成原子,如1個水分子可用電解法或其他方法再分解為2個氫原子和1個氧原子。
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大連理工大學在可控核聚變研究中取得重大進展
核聚變反應堆,俗稱「人造太陽」,聚變反應不含裂變產物那樣的輻射汙染,所以是清潔的核能源。核聚變原料就是氫的同位素氘和氚。氘在海水中儲量極為豐富,一公升海水裡提取出的氘,在完全的聚變反應中可釋放相當於燃燒300公升汽油的能量。可以說核聚變原料是「取之不盡,用之不竭」的。所以核聚變能源是是徹底解決全球能源危機的根本出路之一。
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日本核聚變研究取得新進展
日本量子科學技術研究開發機構(QST)近日宣布,在其用於國際熱核聚變實驗堆(ITER)加熱等離子體的100萬伏加速器中產生了能夠持續60秒的強電流密度粒子束。此前的時間僅為0.4秒,這標誌著長時間維持核聚變燃燒等離子體狀態又向前邁進了一步。該技術將用於在法國南部建設的ITER反應堆,100萬伏負離子加速器可長時間保持等離子體上億度高溫中性束注入裝置中。 此次,QST通過高精度三維粒子束軌道模擬,修正粒子束偏離,研發抑制電子產生的技術等措施,使電極的熱負荷降低至此前的三分之一,連續穩定地產生了與ITER具有相同能量和電流密度的粒子束。
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可控核聚變材料提取和環流器均有新突破
該材料相對於傳統氘提取手段要精細很多,同時其憑藉著表面多孔特性可以大量吸附住「氘」分子。氘提取的效率和純度自然也就隨之提高,這也意味著可控核聚變迎來了關鍵性突破。與一般實驗化學需要瓶瓶罐罐的試劑不同,計算化學主要依靠高性能超級計算機,通過計算機模型來研究分子層面的「氫-氘」分離過程,找出這種材料具備優秀性能的原因。
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可控核聚變是什麼?將引發第四次工業革命
,要產生新的電子產品,就要用新的材料,而大家認為石墨烯將會是未來的趨勢。年代,我國著名科學家王承書就研究清楚了熱核聚變的理論基礎和方法。為了能夠製造耐得住1億度高溫的容器,科學家們利用磁約束聚變研究出了磁約束裝置,利用強磁場可以約束帶電粒子的特性,讓它們碰不到容器,這樣就不會破壞儀器。電子脫離後,帶正電原子核群以及電子群就整體變成了中性,也就是等離子體。原子核在等離子體內部猛烈運動,互相的碰撞而產生的核聚變就像太陽裡發生的聚變一樣,這種裝置也稱作全超導託卡馬克核聚變實驗裝置。
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可控核聚變還需多久?深度解讀:我國的「人造太陽」之路
1994 年,核工業西南物理研究院建成了HL-1M裝置,用反饋控制取代了原來的厚銅殼,進行了彈丸注入和高功率輔助加熱以及高功率非感應電流驅動下的等離子體研究。HL-1M裝置綜合性能指標達到了國際同類型同規模裝置的先進水平,其實驗研究數據列入ITER實驗資料庫。
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新一代可控核聚變研究裝置建成放電
本報北京12月4日電 (記者蔣建科、馮華)12月4日,我國新一代可控核聚變研究裝置「中國環流器二號M」(HL—2M)在成都正式建成放電,標誌我國正式跨入全球可控核聚變研究前列,HL—2M將進一步加快人類探索未來能源的步伐。核聚變由氘、氚離子聚合成氦,聚合中損失的質量轉化為超強能量,這和太陽發光發熱原理相同,所以可控核聚變研究裝置又被稱為「人造太陽」。
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推薦|可控核聚變還需多久?深度解讀我國的「人造太陽」之路
目前,作為中方科技人員,參與國際熱核聚變試驗堆ITER的建設,在ITER總部工作。 1994 年,核工業西南物理研究院建成了HL-1M裝置,用反饋控制取代了原來的厚銅殼,進行了彈丸注入和高功率輔助加熱以及高功率非感應電流驅動下的等離子體研究。HL-1M裝置綜合性能指標達到了國際同類型同規模裝置的先進水平,其實驗研究數據列入ITER實驗資料庫。
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科普:國際熱核聚變實驗堆為「何方神物」?
新華社北京7月29日電(記者馮玉婧)國際熱核聚變實驗堆(ITER)計劃重大工程安裝啟動儀式28日在法國舉行,本次啟動的是國際熱核聚變實驗堆託卡馬克裝置安裝工程,該舉引來全球關注。那什麼是ITER計劃?託卡馬克裝置又是什麼?中國在ITER計劃中發揮了怎樣的作用?問:什麼是ITER計劃?意義何在?
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科普:國際熱核聚變實驗堆為「何方神物」?
新華社北京7月29日電(記者馮玉婧)國際熱核聚變實驗堆(ITER)計劃重大工程安裝啟動儀式28日在法國舉行,本次啟動的是國際熱核聚變實驗堆託卡馬克裝置安裝工程,該舉引來全球關注。那什麼是ITER計劃?託卡馬克裝置又是什麼?中國在ITER計劃中發揮了怎樣的作用?
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科普: 國際熱核聚變實驗堆為「何方神物」?
新華社北京7月29日電(記者馮玉婧)國際熱核聚變實驗堆(ITER)計劃重大工程安裝啟動儀式28日在法國舉行,本次啟動的是國際熱核聚變實驗堆託卡馬克裝置安裝工程,該舉引來全球關注。那什麼是ITER計劃?託卡馬克裝置又是什麼?中國在ITER計劃中發揮了怎樣的作用? 問:什麼是ITER計劃?意義何在?
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核聚變新發現:雷射與等離子體相互作用,改變了能量的傳遞方式!
博科園:本文為物理學類羅切斯特大學的新研究將提高計算機模型,在雷射驅動內爆模擬中使用的準確性,發表在《自然物理學》期刊上的這項研究,解決了科學家長期尋求實現核聚變的挑戰之一。在雷射驅動的慣性約束聚變(ICF)實驗中,例如在羅切斯特大學雷射能量實驗室(LLE)進行的實驗中,由持續時間僅為十億分之一秒的強光脈衝組成短光束傳遞能量來加熱和壓縮氫燃料電池的目標。理想情況下,這個過程會釋放出比用來加熱系統能量更多的能量。雷射驅動的慣性約束聚變實驗要求許多雷射束通過等離子體(自由運動的電子和離子熱湯)來精確地將其輻射能量沉積在預定目標上。