太阳中心有2000万℃的高温,足以融化地球表面的一切。在这样的情况下,你能想象有了今天的技术,人们可以创造“太阳”并使用它吗?
大家好,我是侦探轶事009。今天009给大家讲一个有望改变未来能源格局的科技新产品——中国环流器二号M装置。
与核裂变的巨大缺点相比,核聚变几乎没有放射性,因此被称为“最清洁的核能”。
释放的能量大、对环境无污染的特点,使得核聚变有足够的资本去粉碎核裂变,但为什么科学家们选择了诸多弊端的核裂变技术,而不去开发利用这种“完美”的能量呢?
其实不是人类不想,而是当时做不到!
核聚变虽然可以产生巨大的能量,但它的形成条件也非常苛刻,必须在1亿℃以上的高温下进行。然而,这远远高于太阳中心温度的形成温度,足以瞬间融化地球表面可以找到的所有容器。当容器熔化时,它们产生的热量会溢出并分散,对周围环境造成很大的破坏。
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严格的生产条件和无容器可携带已经成为世界各国科研人员以前无法攻克的世界性难题,但当各国科研人员束手无策时,中国核工业站了出来。
面对如何产生1亿℃高温的难题,中国核工业西部研究院组建的R&D团队,几年不学无术终于有了突破!
它们利用瞬间释放的强电流将氘、氢等燃料激发成等离子体,可产生1.5亿℃的高温,成功引发核聚变反应。
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然而,随着核聚变的到来,如何保持其固定位置不变成为研究人员的难题。
理论上,如果我们想成功做到这一点,我们需要有一个比地球自然磁场强几万倍的磁场来抑制等离子体。
可以简单的说,其实要达到几万倍的自然磁场并不容易。为此,中国研究人员研制出了一种超导装置——东方超环,它的数据比美国星模仿者-C重建的ST还要多。
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东方超导环通过在-260℃的低温下使用超导线圈,可以产生能够约束高温物质的强大磁场,成功解决等离子体约束问题,从而成为世界上唯一在用的非圆形截面全超导托卡马克装置。
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在解决了强磁场的问题后,研究人员还需要面对如何选择容器的问题。
众所周知,核聚变的产生温度为1.5亿℃,而外层东方超环的超导线圈温度为零下206℃。普通材料自然无法承受内部温度高,外部温度低的极端环境。
为此,我国科研人员开始研发新材料,最终研制出了可同时面对超高温热辐射和超低温的特殊钢。
在解决了核聚变、等离子体约束和容器等问题后,2020年12月4日,我国科研人员成功研制出世界闻名的中国环流器二号M装置,并完成了首次发电。
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据报道,在第一次发电实验期间,核聚变反应持续了长达102秒。相比之下,美国、法国、日本等国制造的核聚变装置的核聚变反应持续时间甚至不到60秒。与此相比,中国循环二号M装置是当之无愧的“人造太阳”。
【人造太阳最新进展 再获突破 中国“人造太阳”成功发电 能否改变当下能源格局】
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