人造太阳(人造太阳有什么用)

中新网10月27日电据中央广播电视总台《中国之声》新闻超链接报道,近日,我国新一代“人造太阳”(HL-2M)装置等离子体电流突破100万安(1兆安),创下我国可控核聚变实验装置运行新纪录,技术水平位居世界前列。该装置由中国核工业集团公司西南物理研究所研究团队设计研制。这一突破意味着中国核聚变的研发离聚变点火的目标又迈进了重要一步。

新一代「人造太阳」是一种怎样的装置?可控核聚变的原理是什么?我们离实现可控核聚变发电还有多远?中核集团西南物理研究所聚变科学研究所108室主任助理郑雪带我们一起探索中国“人造太阳”的亮点!

人造太阳(人造太阳有什么用)

△“人造太阳”(HL-2M)(摄影:王大江)

新一代「人造太阳」有什么新特点?

中国新一代“人造太阳”(HL-2M)装置并不像我们头顶上的太阳那样直观,而是国内最大、参数最高的托卡马克装置。

据郑雪介绍,托卡马克是一种磁约束核聚变装置,也是最有可能实现受控核聚变的装置类型。

“人造太阳”比太阳更像一个大“甜甜圈”。郑雪说,托卡马克中间是一个由线圈缠绕的环形true 空管,通电后形成的强磁场可以控制中间的高温等离子体,从而达到核聚变反应的条件。

托卡马克装置是世界各国的研发方向,我国在这方面也逐渐实现了“弯道超车”。

一方面,新一代“人造太阳”有了新的性能参数,其等离子体电流超过100万安培(1兆安培),这也意味着我们向可控核聚变又迈进了一大步。另一方面,突破速度是新的。2020年,中国“人造太阳”首次放电,目前已超过100万安培。快速的进步显示了中国的实力。

我们离可控核聚变还有多远?

核聚变作为解决人类能源危机的终极能源,几十年来一直没有实现,但各国都不遗余力地参与到这项研究中。中国新一代“人造太阳”是探索可控核聚变的重要一步,未来还有许多关键技术有待攻关。

新一代“人造太阳”的等离子体电流超过100万安培,是一项重要的科学突破。郑雪说,要实现核聚变,需要显著提高离子温度、等离子体密度和能量约束时间三个变量。

换句话说,这一突破意味着我们可以显著提高等离子体密度极限、能量约束时间等一系列关键参数,向可控核聚变点火迈出重要一步。

未来中国新一代“人造太阳”将能达到2.5兆安培以上!郑雪介绍说,2.5兆安培的数字目标与我们设备的设计参数和运行能力有关。等离子体电流能力的提高,意味着我们离聚变点火又进了一大步。

郑雪介绍,目前,全球可控核聚变研究正在蓬勃发展。根据现有的研究成果,国内外普遍认为,到本世纪中叶核聚变可以商业化。

中国队控制核聚变的荆棘之路!

新一代“人造太阳”的突破,不仅是技术上的突破,更是核工业西南物理研究所科研团队奋斗精神的结晶。团队在可控核聚变领域的进展经历了一系列的奋斗时刻和亮点时刻。

郑雪介绍,我们团队不仅在技术上攻克了难关,还在技术上打破了国外的封锁。同时我们在成都也遇到了很多地震,高温限电,疫情遏制等等。

今年8月,整个西南地区持续高温。为了响应政府的号召,研究小组暂停了整个公园的建设和实验,以给人民提供电力,因此由于高温和电力限制,所有研究进展都推迟了两周。

刚恢复供电,团队就恢复了施工和实验,但没几天就被成都疫情堵了,不得不再次停工。

人造太阳(人造太阳有什么用)

△成都默哀前,科技人员在real 空房间做最后的检查才离开(摄影:蔡丽军)

人造太阳(人造太阳有什么用)

△疫情遏制期,部分科研人员无法到达现场,线上线下协同攻关(摄影:王锦)

郑雪提到,为了保证整体进度,在全市静默三天后,团队有了一个7人的静默小组,和上级沟通后去单位进行闭环管理。该团队在三天内完成了500多个密封面。

最后的时间节点就在那里,整个研究团队努力工作,加班加点。一些研究人员在不足4立方米的狭窄空房间内弯腰对接直径仅为250mm的主管道。

郑雪说,“这都是因为我们的团队在为目标而努力。我们内心对这个目标有着强烈的渴望。这个过程很辛苦,但最后的收获让我们觉得很开心。”

制片人:克莱尔·郭

记者:何佳

编辑:潘杨鹏虞姬

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