美国人造太阳取得突破,10年后有望发电,中国有何进展?
人造太阳不是造个太阳挂在天上,而是核聚变的通俗叫法。核聚变是模仿太阳原理,将两个较轻的原子核结合成一个较重的原子核,在结合期间能释放出大量能量,所以核聚变也被称作人造太阳。
在过去几十年里,核聚变一直被视为能源领域的重要突破点,就发电来说,世界上没有任何一种能源,可以像核聚变那样清洁、低碳、低风险、低废弃物、可持续和可控。
我们现在使用的石油、煤炭、天然气等化石燃料,都会产生温室气体,太阳能、风能或水力发电虽然也很清洁,但需要依赖于所需自然资源的可用性。
相比之下,核聚变不仅没有燃料熔化的风险,也不会产生长期的放射性废物,是非常安全高效的清洁能源方案,不过最高效的方案,往往也是实现难度最大的技术。
虽然近年来科学家已经找到了多种实现核聚变反应的方案,但从来没有一个持续的聚变反应实现核聚变点火,直到前不久,美国能源部宣布取得了一项历史性的突破。
美国的这项突破,便是在核聚变反应堆中实现净能量增益的实现,净能量增益意味着聚变反应所产生的能量比注入的能量多,等于是可以实现核聚变点火了。
不过从报道来看,这次核聚变实现的能量出入倍数还是比较低的,仅仅只是实现了净能量增益,释放的能量仅能烧开10壶水,还远未达到能够发电的水平。
按照预测,真正可以利用核聚变发电可能至少还需要10年时间,既然美国有望在10年后利用核聚变发电,那么中国现在又是一个什么样的水平呢?
尽管可控核聚变技术起源于国外,但中国作为后来者,如今也已处于世界前沿了。
早在2006年,我国就建成了EAST人造太阳,又称东方超环,坐落在安徽合肥。今年10月,中核集团核工业西南物理研究院科研团队又在新一代人造太阳科学研究上取得了突破性进展。
还有坐落在法国卡达拉舍的全球规模最大的核聚变反应堆ITER,也有中国的参与,由中国所承接的核心部件已率先取得了众多突破。
有专家表示,中国的可控核聚变发展在过去是跟跑欧美,但如今基本上是和欧美并跑了,所以展望未来,我还是非常看好中企在人造太阳领域取得重大进展的。
想要让可控核聚变达到可以发电的水平,主要是需要延长聚变时长,至少需要提升到3000秒以上,才能让核聚变发电的成本降低到商业化范围。
好在中国科学家已经着手研究这方面技术了,计划通过改进现有的托卡马克装置,从而将聚变时间提升到3000秒。
与此同时,中国还开始了第一代可控核聚变发电站的工程设计,如果一切顺利的话,预计会在2035年开工建造第一座可控核聚变发电站,并计划于2050年之前实现发电。
可见中国虽然在可控核聚变技术领域是后来者,但在中国科学家的攻克努力之下,现在已经取得了很多阶段性的突破,相信在几代科学家的努力下,中国未来一定能顺利掌握可控核聚变技术。
那么你们是否好看中国科学家在这一领域取得更大的突破呢?欢迎评论、点赞、分享,谈谈你的看法。
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