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1.24 可控核聚變!

 wenxuefeng360 2020-01-24

正文共: 2033字 13

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1934年1月24日,游效曾出生

無機化學家、化學教育家游效曾(1934.1.24-2016.11.19)1955年畢業(yè)于武漢大學,1957年南京大學研究生畢業(yè)后留校任教,先后擔任助教、講師、副教授、教授、博士生導師;

1984年擔任南京大學配位化學研究所所長,1986年首次在中國提出的“光電功能配合物”這一新學科分支的研究;

1991年當選為中國科學院學部委員(院士),2004年獲得何梁何利基金科學與技術(shù)進步獎化學獎。

游效曾的研究主要包括:

新型配合物的合成、組裝、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的基礎(chǔ)性研究;

配合物的成鍵和波譜理論研究;

分子和超分子化學的光電功能材料研究。

他長期從事無機化學的基礎(chǔ)研究,特別是配位化合物的合成、結(jié)構(gòu)、成鍵、性質(zhì)和光電功能分子材料的研究;

綜合運用現(xiàn)代物理方法和理論闡明微觀結(jié)構(gòu)和宏觀性質(zhì),在中國開拓了光電功能配合物這一新領(lǐng)域,取得了具有重大國際影響的成就;

在合成新型功能性配合物方面,發(fā)展了混合三聚電解聚合等新型反應,合成了一系列軸向、大環(huán)、金屬有機和多核配合物,測定并闡明了它們的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的關(guān)系;

在譜學和結(jié)構(gòu)研究方面,應用核磁共振、電子自旋共振、電子光譜和氣相色譜等方法精確測定了一系列配合物的基本結(jié)構(gòu)參數(shù);

提出了包括d軌道和f軌道在內(nèi)的核磁共振計算方法,改進了配體場的計算程序,對結(jié)構(gòu)規(guī)律提出了不少新見解。

游效曾教授長期傾心投入教書育人,言傳身教,培養(yǎng)和造就了大批無機化學杰出人才,為我國化學教育事業(yè)的發(fā)展做出了重要貢獻;

參與創(chuàng)建了中國第一個“配位化學研究所”和“配位化學國家重點實驗室”,并長期指導配位化學國家重點實驗室的學術(shù)研究,在我國開拓了光電功能配合物這一新領(lǐng)域,取得了有重大國際影響的卓越成就。 

1958年1月24日,英美科學家完成核聚變試驗

核聚變(nuclear fusion),又稱核融合、融合反應、聚變反應或熱核反應,是指由質(zhì)量小的原子(主要是指氘)在極高的溫度和壓力下核外電子擺脫原子核的束縛,讓兩個原子核互相吸引而碰撞到一起,發(fā)生原子核互相聚合作用,生成新的質(zhì)量更重的原子核(如氦),中子雖然質(zhì)量比較大,但是由于中子不帶電,因此也能夠在這個碰撞過程中逃離原子核的束縛而釋放出來,大量電子和中子的釋放所表現(xiàn)出來的就是巨大的能量釋放。核聚變是核裂變相反的核反應形式。

早在1933年,核聚變的原理就被提出,5年后改變世界格局的核裂變才被發(fā)現(xiàn)。

核聚變反應堆的原理很簡單,很好理解,只不過實現(xiàn)起來對于當時的人類技術(shù)水準,幾乎是不可能的。

1958年1月24日,英美兩國科學家成功地使兩個輕原子相撞,產(chǎn)生了第三個更重的原子,從而產(chǎn)生更大的熱量。

這些原子溫度上升到1億度,也就是氫彈爆炸時的溫度,便可產(chǎn)生核聚變。

英國的約翰·科克羅夫特爵士和美國的劉易斯·斯特勞斯宣布了這一突破性的研究成果。

核聚變跟核裂變相比有著巨大的優(yōu)勢,一是核聚變釋放的能量比核裂變更大,二是不對環(huán)境構(gòu)成大的污染,三是核聚變?nèi)剂峡蓙碓从诤K鸵恍┹p核,所以核聚變?nèi)剂鲜菬o窮無盡的。

但劣勢也很明顯,就是產(chǎn)生可控核聚變需要的條件非??量?。

我們的太陽就是靠核聚變反應來給太陽系帶來光和熱,其中心溫度達到1500萬攝氏度,另外還有巨大的壓力能使核聚變正常反應,而地球上沒辦法獲得巨大的壓力,只能通過提高溫度來彌補,不過這樣一來溫度要到上億度才行。

核聚變?nèi)绱烁叩臏囟葲]有一種固體物質(zhì)能夠承受,只能靠強大的磁場來約束。目前可行性較大的可控核聚變反應裝置就是托卡馬克裝置,一種利用磁約束來實現(xiàn)受控核聚變的環(huán)性容器。

托克馬克(TOKAMAK)是俄語中由“環(huán)形”、“真空”、“磁”、“線圈”的字頭組成的縮寫。

2006年9月28日,中國耗時8年、耗資2億元人民幣自主設(shè)計、自主建造而成的新一代熱核聚變裝置東方超環(huán)(EAST)首次成功完成放電實驗,獲得電流200千安、時間接近3秒的高溫等離子體放電,成為世界上第一個建成并真正運行的全超導非圓截面核聚變實驗裝置。

2012年7月10日報道,東方超環(huán)(EAST)超導托卡馬克在長達四個多月的實驗期間,科學家們利用低雜波和離子回旋射頻波,實現(xiàn)多種模式的高約束等離子體、長脈沖高約束放電,自主創(chuàng)新能力得到較大提高、獲得多項重大成果,創(chuàng)造了兩項托卡馬克運行的世界記錄:

獲得超過400秒的兩千萬度高參數(shù)偏濾器等離子體;

獲得穩(wěn)定重復超過30秒的高約束等離子體放電。

這分別是國際上最長時間的高溫偏濾器等離子體放電、最長時間的高約束等離子體放電。

2017年7月份,位于合肥的全超導托卡馬克裝置(EAST)創(chuàng)造了一項紀錄,實現(xiàn)了101.2秒穩(wěn)定長脈沖高約束等離子體運行,這是世界上第一個約束達到百秒的托卡馬克裝置。

2018年11月份,EAST又完成了一次創(chuàng)舉,實現(xiàn)了“等離子體中心電子溫度首次達到1億度”。

這些放在世界上都是了不起的成就,說明我們的可控核聚變研究是走在世界前列的。

從長遠來看,核能將是繼石油、煤和天然氣之后的主要能源,人類將從“石油文明”走向“核能文明”。

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