核工業(yè)西南物理研究院內(nèi)的中國環(huán)流器二號裝置
人類對能源的利用一直都在不停的發(fā)掘和摸索中。
地球上的資源是有限的，但人類對資源的需求也越來越大。
于是，一個集結(jié)了中國在內(nèi)的30多個國家頂尖科學(xué)家全世界最大的科學(xué)合作工程國際熱核聚變實驗堆計劃(簡稱“ITER”)已經(jīng)在默默的進行了。
該項目模擬太陽內(nèi)部的核聚變原理，所以工程被命名為“人造太陽”。
項目在成都核工業(yè)西南物理研究院，單單這個項目，就有500多人晝夜不停的忙碌。
16年10月，“四川團隊”自主研發(fā)制造出國際熱核聚變核心部件“第一壁”，在國際上率先通過權(quán)威機構(gòu)認證。這是“四川智慧”對這個被譽為人類歷史上偉大事業(yè)之一的項目做出的重大貢獻。
該項目在世界各國同時進行。ITER實驗堆建在法國，建造預(yù)算約55億美元;技術(shù)方面，中國將承擔其中約9%的研發(fā)制造任務(wù)--由核工業(yè)西南物理研究院、中科院等離子體物理研究所等單位科學(xué)家具體承擔。
其中，約有一半的研發(fā)重任壓在了位于成都的核工業(yè)西南物理研究院上。
“人造太陽”能量之大
攻關(guān)1億℃高溫 實現(xiàn)等離子體可控核聚變
萬物生長靠太陽。太陽內(nèi)部時刻不停地發(fā)生著核聚變反應(yīng)，為地球提供了源源不斷的光和熱。
為了人工“造一個太陽”，科學(xué)家把一團上億℃的等離子體火球，用磁場把它懸浮起來，跟周邊的任何容器材料不接觸。這時，就可以對它加熱、控制，進而實現(xiàn)“受控的核聚變”。
等離子體天性活潑，為了讓其受控，有一個專門的裝置來盛放這一團火球，它就是中國環(huán)流器二號A托卡馬克裝置。其主體呈甜甜圈狀，邊緣四周延伸出數(shù)十個“觸角”，形似一顆顆星星。有無數(shù)根銅導(dǎo)體線圈產(chǎn)生一個封閉的磁場在其裝置內(nèi)部，用來約束分散等離子體的行為。
如果把試驗裝置看成一個微波爐，科學(xué)家的工作就是不斷給這個裝置加溫。其中用到“電子回旋波加熱”的加熱方式，就是通過微波注入等離子體，給微波爐添把火，讓內(nèi)部溫度不斷升高，從而讓食物更快熟透?！?/p>
該裝置的溫度現(xiàn)已達到5500萬℃，這是迄今為止國內(nèi)裝置達到的最高溫度?！耙獙崿F(xiàn)受控核聚變反應(yīng)，必須達到上億℃以上高溫，以及足夠高的密度等，如果因某種原因?qū)е聴l件不能滿足，聚變反應(yīng)就會停止。”如何持續(xù)不停的加溫，是科學(xué)家們必須解決的問題。
人類的能源問題將依靠40萬億噸氘來解決
啟動“人造 太陽”的意義何在?
核能包含兩種方式:核裂變和核聚變。原子彈就是利用的核裂變的原理;氫彈、太陽則是核聚變的原理。該項目也就是“受控熱核聚變能源”：此能源安全、無污染并且燃料資源豐富等特點，這是人類理想的新能源。
最容易實現(xiàn)的核聚變能源來自氫的同位素，氘和氚的劇烈反應(yīng)。一公升海水里提取出的氘，完全聚變反應(yīng)可釋放相當于燃燒300升汽油的能量。科學(xué)家初步估計，地球上的海水中蘊藏了大約40萬億噸氘。另一方面，它的環(huán)境可接受性比較好，因為聚變反應(yīng)，產(chǎn)物是氦，其本身不具有放射性。在科學(xué)家們看來，核聚變一直以來被人們視為解決未來能源問題的希望。
磁約束核聚變示范堆示意圖
隨著煤炭資源日益減少，并且對環(huán)境造成了巨大的污染。
太陽能、風能、核能等新能源的發(fā)展已經(jīng)成為必然趨勢，“人造太陽”如果得以實現(xiàn)，一定會成為人類的福音。
小孚君希望這個項目能夠順利完成吧！
關(guān)注“國孚電力”了解更新、更IN的能源資訊。
