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新一代“人造太阳”获大突破!可控核聚变还远吗?

来源:央广网2022-10-28 10:33

  央广网北京10月27日消息据中央广播电视总台中国之声《新闻超链接》报道,近日,中国新一代“人造太阳”(HL-2M)装置等离子体电流突破100万安培(1兆安),创造了我国可控核聚变实验装置运行新纪录,技术水平居国际前列。该装置由中核集团核工业西南物理研究院科研团队设计、研发,该突破性进展意味着我国核聚变研发距离聚变点火目标迈进重要一步。

  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?我们距离实现可控核聚变发电还有多远?中核集团核工业西南物理研究院聚变科学所108室主任助理郑雪,带我们一同探索中国“人造太阳”的高光时刻!

  新一代“人造太阳”新在哪里?

  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么直观,而是一种我国目前规模最大、参数最高的托卡马克装置。

  郑雪介绍,托卡马克就是一种磁约束核聚变装置,也是目前被科学家们统一认为最有可能实现可控核聚变的装置类型。

  “人造太阳”与其说像太阳,不如说是像一个大号“甜甜圈”。郑雪表示,托卡马克中间是一个被线圈缠绕的环形真空管,通电后形成的强磁场可以把高温等离子体控制在中间,从而达到核聚变反应的条件。

  托卡马克装置是世界各国都在研发探索的方向,而我国已在这方面逐渐实现“弯道超车”。

  新一代“人造太阳”一方面新在性能参数,它的等离子体电流突破100万安培(1兆安),这也意味着我们朝着可控核聚变又迈进了一大步。另一方面新在突破速度,2020年我国“人造太阳”首次放电,到现在突破100万安培,进展之快展现中国力量。

  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,虽然已经花费数十年的时间仍未实现发电,但各国还是不遗余力在参与这项研究。我国这次的新一代“人造太阳”便是探索可控核聚变的重要一步,未来很多关键技术等待攻关。

  新一代“人造太阳”等离子体电流突破100万安培是一项重要的科研突破。郑雪表示,实现核聚变,需要离子温度、等离子体密度、能量约束时间三个变量都获得显著提升。

  换句话说,这次的突破意味着我们可以显著提升等离子体密度极限和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,我国新一代“人造太阳”将可以达到2.5兆安以上!郑雪介绍,2.5兆安的数值目标与我们装置的设计参数与运行能力有关。随着等离子体电流能力的提升,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蓬勃发展,根据现有的研究成果,国内和国际上普遍认为到本世纪中叶可以实现核聚变的商用。

  中国队可控核聚变的披荆斩棘之路!

  新一代“人造太阳”的突破不仅仅是技术上的突破,而且是核工业西南物理研究院科研团队奋斗精神的结晶。团队在可控核聚变领域的进展,经历了一系列奋斗时刻与高光时刻。

  郑雪介绍,我们团队不仅是在技术上进行攻坚克难,而且还在技术上打破了外国的封锁。同时,我们在成都还遇到了多次地震、高温限电、疫情封控等情况。

  今年8月整个西南地区持续高温,为了响应政府的号召,科研团队暂停整个园区的施工及实验,让电于民,所以所有研究进度都因高温限电而滞后两个星期。

  在刚恢复用电后,团队恢复了施工与实验,但几天后又遇到成都疫情封控,不得不再次停下来。

  郑雪提到,为保证整体进度,在全城静默3天后,团队有一支7个人的静默小分队,他们在与上级做好沟通后前往单位进行闭环管理,这支小分队在三天的时间里完成了500多道密封面的工作。

  最终的时间节点摆在那里,整个科研团队都铆足了劲,加班加点地干。有的科研人员在不到4个立方米的狭小空间内,弯着腰去对接管径只有250毫米的主管道。

  郑雪表示:“这都是我们团队在为着目标努力奋斗,我们心里对这个目标有着强烈的渴望,这个过程是非常艰辛,但最终的收获让我们感到很幸福。”

  监制:郭静

  记者:鹤佳

  编辑:潘雨薇 杨扬 彭毓姬

[ 责编:丁玉冰 ]
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