日將核聚變燃料加熱至1800萬度 超過太陽中心溫度

2020-12-03 中國青年網

　　據日本《產經新聞》5月6日報導，日本光產業創成大學院、大阪大學、京都大學等11所研究團隊通過雷射照射的方法發現：太陽中心約超過1800萬度的溫度能夠加熱核聚變燃料。這一結果於5日發表在美國物理學雜誌的電子版上。

　　核聚變是太陽內部發生的反應，是產生光和熱的巨大能量源頭。目前，世界正在加緊研究，使地球上發生同樣反應，從而可以廣泛利用該能量。該研究團隊表示，「核聚變產生的能量得以應用需要5000萬溫度點燃燃料。這次的研究成果僅是邁出第一步，今後還需找到進一步提高溫度的方法，讓溫度達到可燃點」。團隊用含有重氫的塑料材質製成直徑為0.5mm的球體，然後用強大的雷射從2個方向相對壓縮這個球體。之後，使用大阪大學的世界級雷射強度最大的裝置「LFEX」，從其他方向上照射壓縮的球體，從而產生高達1800萬度的溫度。

　　核聚變的研究是以使原子核中的重氫和超重氫相互碰撞反應，之後融和產生能量，然後利用這個能量為目的的研究。需要使分散的原子核和電子形成等離子，然後利用雷射和磁場。這回LFEX只發揮了一半的功能，光產業創成大學院的特聘北川米喜教授表示「有信心能夠提升到5000萬度的溫度」

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  • 太陽發熱效率比人體還低,核心溫度1500萬度就能維持穩定核聚變!
    太陽內部的核聚變反應其實是非常緩和的，太陽整體釋放能量的效率甚至比人體還低很多倍，之所以太陽內部1500萬度就能持續釋放大量能量，主要原因在於太陽質量太大。氫彈爆炸的中心溫度高達2億度以上，人類製造的託卡馬克裝置約束的等離子體電子，已經能持續一定時間保持在1億度以上，約束的等離子溫度能在5000萬度以上，太陽中心溫度大約是1500萬度。有人可能會有疑問，太陽1500萬度就能持續進行核聚變反應，為何我們製造上億度的溫度，還是無法實現可控核聚變？
  • 核聚變至少要一億度，太陽核心只有1500萬度，為什麼還能核聚變？
    全世界窮盡一切努力正在建設商業核聚變實驗堆ITER，它的目標是遠超一億度以上的高溫，並且保持超過500秒以上的時間，以讓參與聚變的氚氘達到聚變條件，原子核在超高溫下突破庫侖障壁，聚合在一起形成氦四，同時釋放出巨大的能量！
  • 太陽核聚變只要1500萬度,可控核聚變卻要1億度,這是什麼原因?
    稍懂科學常識的人都知道，太陽一直是依靠核聚變源源不斷的產生著巨大能量，我們才能夠得到它的光和熱。太陽中心溫度只有1500萬℃，就可以維持源源不斷的核聚變。可一些科學報導總說，現在正在試驗的可控核聚變溫度達到了1億℃，這又是為什麼呢？為什麼不可以像太陽那樣，用較低溫度實現可控核聚變，這樣不是容易很多嗎？
  • 中國人造太陽核聚變技術取得重大突破
    「東方超環」是我國自主設計研製的磁約束核聚變實驗裝置，也被稱為「人造太陽」。據央視國防軍事頻道報導，我國大科學裝置「東方超環」近日取得重大突破，等離子體中心電子溫度首次實現1億攝氏度運行近10秒。「東方超環」是我國自主設計研製的磁約束核聚變實驗裝置，也被稱為「人造太陽」。核聚變被視為人類解決能源問題的終極方案，而要引發核聚變，需要上億度的超高溫度，但要利用它，則需要長期穩定運行。
  • 為什麼原子彈的爆心溫度比太陽中心溫度還高?
    在氫彈爆炸中，核裂變壓縮一個內部彈丸，然後在失控的能量釋放反應中進行核聚變。在短時間內，那裡的溫度可能會超過太陽中心的溫度。太陽核心的溫度通常是1500萬攝氏度左右。一些由前蘇聯和美國進行的中型熱核試驗引爆被記錄在（即使非常短暫）2億甚至3億攝氏度。我們精巧的3級氫彈爆炸比太陽聚變爐還要熱。
  • 中國「人造太陽」達1億度以上運行,使用「核聚變能」還有多遠?
    該脈衝機組的成功研製，將驅動HL-2M裝置的等離子體電流達到此前現有裝置的2倍以上、等離子體溫度超過1.5億度，從而為在這個裝置上開展近堆芯級參數下的等離子體物理實驗和關鍵技術研究提供有力保障。這意味著我國的核聚變技術又上升到一個新的臺階，中國距利用核聚變能的夢想又近了一大步。
  • 德國仿星器刷新2000萬度高溫紀錄,核聚變能源即將迎來突破?
    人類對能源的需求正在逐漸加熱我們的地球，這其中主要是燃燒化石燃料產生的溫室氣體導致的氣候變暖的功勞。為遏阻氣候變暖，各國都在尋求水能、風能、核能、太陽能等清潔能源，但同樣會釀成不同的環境和生態後果。要保護我們的地球家園，人們寄希望於一種最清潔，最有效的能源，那就是模擬恆星內部反應的核聚變。
  • 核聚變反應溫度需要上億度？怎麼測量？溫度到底是什麼？
    核聚變反應的發生，有一個重要的前提，就是需要極高的溫度。有多高呢? 目前聚變界常規的「小目標」都是：一億度！因此，啟動氫彈裡面的核聚變反應，首先需要一顆原子彈做「引信」，而對於磁約束核聚變裝置，為了實現這一億度的高溫，則需要龐大的加熱系統提供能量輸入。
  • 揭秘中國可控核聚變:「人造太陽」離圓夢又近一步
    人民日報海外版1月3日消息，萬物生長靠太陽。今天支撐人類社會運轉的幾乎一切能源，從煤、石油、天然氣，到風能、生物能，其本質都是太陽能，而太陽上的能量來自內部的核聚變反應。就像兒歌中所唱的，「我有一個美麗的願望，長大以後能播種太陽」，長久以來，人類一直希望通過可控核聚變反應，來創造出「人造太陽」，從而獲得源源不絕的能源，大幅改善人們的生活。
  • 科技視界 | 中國距利用"核聚變能"還有多遠
    這意味著我國的核聚變技術又上升到一個新的臺階，中國距利用核聚變能的夢想又近了一大步。　　此前，中國科學院等離子體所2018年11月12日發布消息，我國「人造太陽」項目獲得重大突破，首次實現加熱功率超過10兆瓦，等離子體儲能增加到300千焦，等離子體中心電子溫度首次達到1億度。
  • 德國w7-x後,中國科學家又宣稱實現核聚變反應突破
    不過，最近中國物理學家宣稱成功將氫氣加熱到攝氏近 5,000 萬度，且產生持續長達 102 秒的氫等離子體。中國合肥物質科學研究院科學家利用其「先進超導託卡馬克實驗裝置（Experimental Advanced Superconducting Tokamak，EAST）」將氫氣加熱到攝氏近 5,000 萬度，所產生的氫等離子體維持長達 102 秒，其所持續的時間，相較於近年來的核聚變反應實驗來說，著實相當驚人。
  • 「人造太陽」離圓夢又近一步——揭秘中國可控核聚變
    從「出口」上說，可控核聚變的產物為氦和中子，不排放有害氣體，也幾乎沒有放射性汙染，具有環境友好的優點。「核聚變能一旦實現和平利用，地球上的能源將取之不盡用之不竭，因能源短缺帶來的社會問題可得到徹底解決，人們的生活水平也將因此而得到極大提高。」
  • 超過太陽核心溫度，中國「人造太陽」成功放電，技術走在最前沿
    ，只不過率先運用於軍用領域，也就是通過核聚變釋放能量的氫彈。而由法國主導，美英俄日參與的ITER（熱核聚變實驗堆）項目，在今年7月28日才開始組裝。」，之所以這樣稱呼，主要是因為可控核聚變原理與太陽類似，能夠將質量轉化為超強能量。
  • 在地球上「種太陽」:一文讀懂核聚變和ITER的前世今生
    慣性約束聚變（Inertial Confinement Fusion，ICF）是利用雷射或雷射產生的 X 射線作驅動源，均勻地加熱裝填氘氚(DT)燃料的微型球狀靶丸外殼表面，形成高溫高壓等離子體並向外噴射，產生反衝壓力，快速地向內壓縮靶丸未加熱的部分，使DT主燃料層密度達到每立方釐米幾百克質量，並在DT燃料芯部形成高溫高密度熱斑，點燃聚變反應。
  • 新能源:磁約束核聚變
    以鈾235為例，經過40個回合的鈾原子分裂，所釋放的能量可以把一個白熾燈泡點亮大約1秒鐘;80個回合(這僅是鏈式反應開始後的瞬間)所釋放的能量將超過1萬噸TNT炸藥爆炸時的能量。然而科學家們並不滿足。他們一直在考慮，能不能實現可控核聚變，讓我們能夠獲得源源不斷的清潔能源?一般情況下，帶正電的原子核是相互排斥的。
  • 可控核聚變是什麼?將引發第四次工業革命
    (DT)燃料的微型球狀靶丸外殼表面，形成高溫高壓等離子體，利用反衝壓力，使靶的外殼極快地向心運動，壓縮氖氖主燃料層到每立方釐米的幾百克質量的極高密度，並使局部氖氖區域形成高溫高密度熱斑，達到點火條件，驅動脈衝寬度為納秒級，在高溫高密度熱核燃料來不及飛散之前，進行充分熱核燃燒，放出大量聚變能，從而實現可控核聚變。
  • 全超導託卡馬克核聚變實驗裝置
    受控熱核聚變能的研究主要有兩種--慣性約束核聚變和磁約束核聚變。前者利用超高強度的雷射在極短的時間內輻照氘氚靶來實現聚變，後者則利用強磁場可很好地約束帶電粒子的特性，將氘氚氣體約束在一個特殊的磁容器中並加熱至數億攝氏度高溫，實現聚變反應。 託卡馬克(Tokamak)是前蘇聯科學家於20世紀50年代發明的環形磁約束受控核聚變實驗裝置。
  • 核聚變反應需要上億度高溫?怎麼測量?溫度到底是什麼?
    核聚變反應的發生，有一個重要的前提，就是需要極高的溫度。有多高呢? 目前聚變界常規的「小目標」都是：一億度！因此，啟動氫彈裡面的核聚變反應，首先需要一顆原子彈做「引信」，而對於磁約束核聚變裝置，為了實現這一億度的高溫，則需要龐大的加熱系統提供能量輸入。
  • 新一代「人造太陽」放電 貢獻「中國核聚變」智慧
    12月4日14時02分，位於四川成都的中核集團核工業西南物理研究院內，中國環流器指揮控制中心大屏幕上的藍色電光閃爍。新一代「人造太陽」裝置——中國環流器二號M裝置（HL-2M）正式建成並實現首次放電。這標誌著我國自主掌握了大型先進託卡馬克裝置的設計、建造、運行技術，將為我國核聚變堆的自主設計與建造打下堅實基礎。放電溫度可達太陽芯部溫度近10倍核聚變並不神秘，只要將氫的同位素氘和氚的原子核無限接近，使其發生聚變反應，就能釋放出巨大能量。其原理看似簡單，但要讓聚變反應持續可控，可以說難於上青天。
  • 世界最大「人造太陽」開建 核聚變的發展方向會是啥?
    經過35個國家14年的籌備，當地時間7月28日，國際熱核聚變實驗堆（ITER）在法國開啟了組裝工作。其中，磁體饋線、極向場線圈等重要部件是由中國提供的。人們把可控核聚變稱為「人造太陽」。這項技術意味著清潔和近乎無限的能源供應，一直都被寄予「解決全球能源問題」的期望。但是技術難度和高昂的成本使之離推廣商用似乎還很遙遠。