核种太阳,人造太阳将打开未来能源世界的大门
近日,我国在新一代“人造太阳”研究上取得了突破性的进展。 那么什么是人造太阳呢?研究它有什么意思呢? “人造太阳”是托卡马克装置是新一代可控核聚变研究装置的简称,之所以称其为“人造太阳”,是因为这个装置能够像太阳一样,产生大规模核聚变反应。 说到核聚变,我们先来了解一下人类使用核能的两种方式,核裂变和核聚变。 插播:中国“人造太阳”新突破! 什么是核裂变? 目前的核电站,都是使用核裂变技术进行发电。 核裂变技术,也就是将重的原子核,分裂成两个或多个质量更小的原子,这个过程就会释放出能量。 现在核电站使用的往往是铀裂变,利用中子撞击铀原子,让铀原子释放出中子,进而撞击到其他原子,从而形成连锁反应,释放出巨大的能量。 核裂变技术可控性强,由于高质量元素本身带有半衰期,核电站只需要适当施加外力,就可以逐渐形成核裂变,从而产生能量,核电站也已经普及到很多地方。 但是,核裂变技术,需要使用较重的原子作为燃料,这些燃料往往带有放射性,因此核电站虽然可以产生巨大的能量,燃料堆却存在巨大的风险。 想想历史上的核泄漏事件,这也许就是人们谈核色变的原因。 什么是核聚变? 核聚变技术,同样可以产生巨大的能量,但是核聚变需要超高温、超高压的状态才能产生,虽然中国、韩国等国家的核聚变试验都取得了突破,但是目前人类尚未实现可控核聚变。 核聚变需要的燃料是氢或者其他轻核,地球上的海水就成了科学家的首选,海水可以为核聚变提供充足的能源。 但是核聚变需要巨大的压力和超高的温度才能实现,太阳本身具有较大的压力,内部温度较高,因此可以直接产生氢氦核聚变。 核聚变技术也就是模仿太阳内部的核能反应,因此核聚变技术也被称为“人造太阳”。 研究人造太阳有啥意义? ITER是全球规模最大、影响最深远的国际科研合作项目之一,2003年,中国加入ITER计划。2006年,中国、欧盟、美国、俄罗斯、日本、韩国和印度共同签署了国际热核聚变实验堆(ITER)项目启动协定。 EAST 2008年,中国全面开展ITER计划工作,承担了其中约10%的研发制造任务。 “人造太阳”的科学目标是,让海水中大量存在的氘和氚在高温高密度条件下发生核聚变,这被视为进入第四次工业革命的最强大的基石之一。 此次,我国新一代“人造太阳”突破1兆安放电创造运行新纪录,这对中国未来深度参与国际热核聚变堆(ITER)实验及自主设计运行聚变堆具有重要意义。 我们一起期待我国“人造太阳”研究新的飞跃。
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