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“人造太阳”!可控核聚变装置在成都首次放电,美欧要求交流技术

来源:ZAKER

 


能源是经济发展的基础,自进入工业时代以来,人类的每一场大规模战争几乎都与能源危机有关,纳粹德国是如此,旧日本也是如此。如果不能妥善解决这一问题,能源危机迟早将给人类文明带来巨大灾难。

 

 


引发能源危机的原因主要有三点,一,能源分布不均。有的地方能源十分丰富,有的地方却匮乏至极。二,能源转化的方向性有限,不是所有能源都能被人类利用。三,能源储量有限,人口持续增加导致能源供给不足。在现有的能源中,几乎所有能源都无法绕开第一和第二点。即便是核能,也仅仅只能解决第三点,并且存在一定安全风险,即第二点所说的方向性。许多反核主义者的理由之一就是,核废料的处理规模远远跟不上核电站的建造规模,如果一味靠核能满足能源需求,那么大量堆积的核废料又会成为新的问题。

 

 


是否有一种能源能够同时解决这三个难题?在目前已知的能源中,只有可控核聚变可以做到。在能源分布方面,可控核聚变的发电原料是氘和氚,这是两种氢的同位素,其中氘在地球上的储量十分丰富,仅海水中就有45万亿吨,而海水无处不在,即便是内陆国也能用河水湖水提取,能源的供给不再受地域限制。而氚则是地球上最稀有的元素,它在自然界中并不存在,只能通过重水反应堆制造,一克氚的价值超过30万美元。不过人们可以利用储量丰富的锂来替换氚,锂的两种同位素锂-6和锂-7经过中子轰击后会产生氚原子,所以在核聚变过程中,理论上只需给反应堆提供锂和氘就能维持核反应的进行。

 

 

 
在能源方向性方面,核聚变的产物是比氢更重一些的原子(氦),对环境基本没有影响。而且核聚变具有天然的安全性,因为核聚变反应的条件十分苛刻,一旦发生事故,核反应会自动中止,不会产生像核裂变反应堆那样的泄露事故。在能源储量方面,按照目前的能源消耗速度计算,地球上的聚变材料足够人类使用100亿年,可以说是取之不尽用之不竭。

 

 


而目前我们已经在可控核聚变领域处于世界领先水平。据国内媒体报道,2020年12月4日,新一代“托卡马克”装置HL-2M在成都首次放电。在这次试验中,HL-2M的等离子温度达到了1.5亿度,远超上一代产品HL-2A的5500万度,同时等离子体积比HL-2A大了三倍、电流强度高出六倍。据专家介绍,国际上同类装置的磁约束时间普遍不到1秒,而HL-2M可维持10秒。这对超高温等离子体的磁现象、流体不稳定性等前沿研究有重大意义。同时也为国际热核聚变实验堆计划(ITER)提供了重要支撑。需要指出的是,尽管欧美国家一直在该领域对我们进行技术封锁,但我们仍然凭借自力更生取得了瞩目的成绩,并通过国际热核聚变实验堆计划向其他国家共享研究成果,这一点足以令西方汗颜。