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自人類步入新世紀以來,能源問題一直是人類可持續(xù)發(fā)展的大問題,但科技的發(fā)展告訴我們,解決這個問題的方法一直存在,只是受制于現(xiàn)有科學技術,無法將這種可持續(xù)高效清潔能源實現(xiàn)可控利用,這就是核能。 為了解決核能的持續(xù)可控,從美國國家點火裝置一直延續(xù)到如今的德國仿星器??梢钥隙ǖ氖?,要使瞬間釋放的巨大能量,控制的像細水長流一樣并不是件容易事,成則拯救當今能源困局,在此之前的每一次進步,都凝聚著無數(shù)科學工作者的心血。說到這里就必須的提一下德國的“螺旋石7-X”(W7-X)。該設備是全球最大的仿星器裝置,因為該設備首次成功制造出氫等離子體。而在日前,美國能源部普林斯頓等離子體實驗室,在最新一期的《核聚變》雜志上也發(fā)表了一篇論文,公布了他們在研發(fā)新一代核聚變設備的相關信息。而前不久普林斯頓等離子體實驗室剛剛完成“美國國家球形托卡馬克實驗”項目的升級。 說到這里可能有很多人不了解什么是核聚變,這里解釋一下,核聚變是指質量較小的原子,主要是指氘(dao)或氚(chuan),在超高溫、高壓的作用下,兩個原子核碰撞到一起,發(fā)生聚合作用,生成新的質量較重的原子核,如氦。同時,之前被原子核所束縛住的電子和中子,在這個過程中就被釋放出來,這個釋放過程,就是能量的釋放,就是核聚變。由此可以看出,核聚變其實是核裂變相反的核反應式,我們每天看到的太陽,其內部就在連續(xù)不斷進行著氫聚變成氦的過程。我們感受到的光和熱,就是由核聚變產生的,而且相比核裂變,核聚變幾乎不會帶來放射性污染等環(huán)境問題,同時比核裂變所釋放的能量更大。 目前,美、英、法和中國等國家均在發(fā)展核聚變托卡馬克裝置,而仿星器的概念在上世紀50年代就已提出,德國科學家認為仿星器更加穩(wěn)定,更可能是未來核聚變反應堆的發(fā)展方向。我國對于核聚變的研究也從未間斷,位于合肥中國科學院等離子體所的“EAST”,在今年的科學實驗中,成為世界首個實現(xiàn)穩(wěn)態(tài)高約束運行,持續(xù)時間達到分鐘量級的核聚變托卡馬克裝置。值得一提的是“EAST”相比其它核聚變裝置,使用資金最少、投入運行最早,這也標志著我國的核聚能研究已然排在全球前列。 核聚能已經(jīng)在這一年內從秒量級突破進入到分鐘量級,我們先不論未來哪種核聚變裝置更有優(yōu)勢,只從全球科學家對核聚變的可控研究上看,作為未來潛力最大的新能源,看似離我們還很遙遠,其實已然盡在眼前 |
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