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惊叹:中国“人造太阳”实现5000万度高温(图)

2016-02-07 来源:映象网

[摘要] 新年除夕将近,被称为中国人造太阳的全超导托卡马克核聚变实验装置EAST取得了突破性进展。 2月3日,中国科学院合肥物质科学研究院(下称合肥物质研究院)对外宣布,EAST已于1月28日……

  新年除夕将近,被称为中国“人造太阳”的全超导托卡马克核聚变实验装置EAST取得了突破性进展。

  2月3日,中国科学院合肥物质科学研究院(下称合肥物质研究院)对外宣布,EAST已于1月28日凌晨零点26分,成功实现了电子温度超过5000万度、持续时间达102秒的超高温长脉冲等离子体放电。

  合肥物质研究院称,这是国际托卡马克实验装置上电子温度达到5000万度时,持续时间最长的等离子体放电,这一成果标志着中国在稳态磁约束聚变研究方面继续走在国际前列。

  EAST是中国自行设计、研制的世界上第一个全超导托卡马克装置,由“实验”(Experimental)、“先进”(Advanced)、“超导”(Superconducting)、“托卡马克”(Tokamak)四个单词首字母拼写而成,同时也代表了“东方”的含意。

  人类开发核能的途径主要有两条——重元素的裂变和轻元素的聚变。利用核裂变原理,人类已建造了几百个核电站,但是对于核聚变的利用却落后很多,因为核聚变具有很强的不可控制性。

  目前,人类对聚变反应的控制,主要是依靠一种环形容器,通过约束电磁波驱动,创造氘、氚实现聚变的环境和超高温,实现受控核聚变。这种装置被称为托卡马克(Tokamak),名字来源于其的关键词——环形(toroidal)、真空室(kamera)、磁(magnet)、线圈(kotushka)。二十世纪末,科学家们又将新兴的超导技术用于托卡马克装置,产生了超导托卡马克装置。

  因为仿造的原理是太阳内部的热核聚变反应,因此业内将这种装置称为“人造太阳”。控制和利用核聚变,成为科学家一直的梦想。如果成功商运,意味着人类在未来将获得清洁且取之不尽的能源,彻底解决能源危机。

  1991年11月,在欧洲联合环型核裂变装置上,成功地进行了首次氘-氚受控核聚变试验,温度达到3亿度,但反应时持续时间却只有2秒,,发出了1.8兆瓦电力的聚变能量。

  EAST原名为HT-7超导托卡马克装置,于1994年正式提出。2006年,高11米、直径8米、重达400吨的EAST核聚变实验装置成功完成首次工程调试,并于2007年3月通过国家验收,之后实现多次放电。

  国际上核聚变实验装置大多仍为常规非超导托卡马克,且等离子体放电持续时间基本都在20秒以下,只有欧盟和日本科学家曾获得最长为60秒的高参数偏滤器等离子体。

  合肥物质研究院表示,EAST既定的科学目标是实现1亿度1000秒的等离子体运行,但实现该科学目标目前仍面临着众多科学和技术的挑战,包括物理和工程上的。目前,国际上正在进行一项名为“国际热核聚变实验堆(ITER)计划”的项目,这相当于EAST装置的放大工程,建造一个更大规模的“人造太阳”。

  这一工程涉及包括欧盟、中国、美国、日本、俄罗斯等国在内的七方。中国于2003年加入ITER计划,并将承担ITER装置中137个采购包制造任务的12个,接近总任务量的10%。

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(责任编辑:映象网科技频道)
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