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新聞1+1丨中國“人造太陽”創(chuàng)紀錄!“億度千秒”的背后與未來→

5個月前 來源:央視新聞客戶端 觀看:131

  1月20日,中國有“人造太陽”之稱的全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實驗裝置(EAST)在安徽合肥創(chuàng)造新的世界紀錄,首次實現(xiàn)1億攝氏度1066秒的高約束模等離子體運行,標志我國聚變能源研究實現(xiàn)從基礎(chǔ)科學向工程實踐的重大跨越。Gor即熱新聞——關(guān)注每天科技社會生活新變化gihot.com

  “人造太陽”是什么?如何理解這個突破?未來真正實現(xiàn)可應(yīng)用的核聚變發(fā)電,我們還需要繼續(xù)做什么?Gor即熱新聞——關(guān)注每天科技社會生活新變化gihot.com

  1億攝氏度突破1066秒,意味著什么?Gor即熱新聞——關(guān)注每天科技社會生活新變化gihot.com

  超過1億攝氏度能夠穩(wěn)定運行1066秒,這件事情本身到底意味著什么,我們離真正的核聚變發(fā)電還有多遠?Gor即熱新聞——關(guān)注每天科技社會生活新變化gihot.com

  同時,很多國家都在進行類似的研究,那么目前在全世界范圍來看,我國EAST裝置處于一個怎樣的水平?Gor即熱新聞——關(guān)注每天科技社會生活新變化gihot.com

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  中國科學院合肥物質(zhì)科學研究院副院長宋云濤表示,這是一個非常重要的里程碑,從此將從前沿的基礎(chǔ)研究轉(zhuǎn)向工程實踐,向聚變能應(yīng)用邁進了一大步?!皟|度千秒”的難點在于,我們要把這一團火,相當于太陽表面溫度的6到7倍,像火球一樣的等離子體運速到上千秒,難度是非常難,這應(yīng)該是目前五十多年的研究中,從物理研究向工程實踐邁出的堅實的一步。Gor即熱新聞——關(guān)注每天科技社會生活新變化gihot.com

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  宋云濤稱,EAST裝置就是所說的中國人造小太陽,是我國建成的世界上第一個全超導(dǎo)托卡馬克裝置,這里有很多的核心技術(shù),也存在很多的技術(shù)挑戰(zhàn),有超高真空、超大電流、超強磁場等很多這樣的技術(shù)攻關(guān)。通過這次實驗,這幾年來,一直從100秒到400秒再到1000秒,這完全是由中國的磁約束核聚變團隊來保持這樣的世界紀錄。在國際上排在第二方陣的,目前是在70秒到100秒,所以這一次能夠?qū)崿F(xiàn)1000秒,標志著我國在高溫等離子體、高約束模等離子體、磁約束研究方面走到了世界前列。Gor即熱新聞——關(guān)注每天科技社會生活新變化gihot.com

  實現(xiàn)“億度千秒”,接下來的目標是什么?Gor即熱新聞——關(guān)注每天科技社會生活新變化gihot.com

  走到世界的前列真的很不容易,100秒、400秒、1000秒,2023年時實現(xiàn)的是403秒,用了一年多的時間實現(xiàn)了千秒,那么我們的下一個目標是什么?Gor即熱新聞——關(guān)注每天科技社會生活新變化gihot.com

  中國科學院合肥物質(zhì)科學研究院副院長宋云濤表示,能持續(xù)的時間是非常重要的,但磁約束聚變研究就像馬拉松賽跑一樣,不僅要跑得快,還要跑得遠。所以,接下來不僅在持續(xù)時間上,還要在等離子體密度、等離子體溫度等各個方面瞄準未來聚變能的商業(yè)應(yīng)用,做進一步的攻關(guān)研究。Gor即熱新聞——關(guān)注每天科技社會生活新變化gihot.com

  人造太陽建設(shè)和研究中,有哪些艱難時刻?Gor即熱新聞——關(guān)注每天科技社會生活新變化gihot.com

  EAST建設(shè)研究進行十幾年的時間了,過去這十幾年中,研究團隊遇到的艱難時刻是哪些,又是怎么過來的?Gor即熱新聞——關(guān)注每天科技社會生活新變化gihot.com

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  中國科學院合肥物質(zhì)科學研究院副院長宋云濤表示,這十幾年來,每天的聚變研究如履薄冰,每天會遇到各種各樣的工程和物理問題。聚變研究是一個系統(tǒng)龐大的工程,難度就是平時所說的“難于上青天”,在做的過程中,經(jīng)歷了很多困難。Gor即熱新聞——關(guān)注每天科技社會生活新變化gihot.com

  比如,在十八年前要建超導(dǎo)托卡馬克的裝置,必須有超導(dǎo)材料,當時西方國家說可以給中國提供超導(dǎo)材料,但是一夜之間又說不給了。Gor即熱新聞——關(guān)注每天科技社會生活新變化gihot.com

  后來,只能靠自主創(chuàng)新,團隊和企業(yè)界一起來合作、創(chuàng)新,把超導(dǎo)材料進行技術(shù)攻關(guān),現(xiàn)在中國的超導(dǎo)材料、超導(dǎo)技術(shù)應(yīng)該位居世界前列,而且人造太陽上所有的超導(dǎo)材料應(yīng)用都實現(xiàn)了國產(chǎn)化。同時,還給醫(yī)療、工業(yè)界提供了很多材料,目前世界上60%~70%的比例會來購買中國的超導(dǎo)材料。Gor即熱新聞——關(guān)注每天科技社會生活新變化gihot.com

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  在做人造太陽過程中,有很多這樣的故事,只能靠技術(shù)攻關(guān),每天遇到問題、解決問題,不僅有工程問題,還有物理問題,所以研究團隊已經(jīng)進行了十五萬次的實驗,在十五萬次實驗中不斷探索和摸索。Gor即熱新聞——關(guān)注每天科技社會生活新變化gihot.com

  中國距離第一座“聚變商業(yè)電站”還有多遠?Gor即熱新聞——關(guān)注每天科技社會生活新變化gihot.com

  現(xiàn)在有一些媒體報道說,全世界范圍來看,預(yù)估2035年會有第一座用聚變來發(fā)電的電廠正式運營,就我們國家來說,距離第一座核聚變的電廠還有多遠,目前還需要做一些什么樣的突破?Gor即熱新聞——關(guān)注每天科技社會生活新變化gihot.com

  中國科學院合肥物質(zhì)科學研究院副院長宋云濤表示,個人認為隨著國家科技創(chuàng)新不斷投入,不斷增強,中國有第一座“聚變商業(yè)電站”的夢想應(yīng)該在10到20年突破。接下來,要用3到5年的時間建成氘氚燃燒的聚變裝置,就是全超導(dǎo)的裝置的輸出要大于輸入。Gor即熱新聞——關(guān)注每天科技社會生活新變化gihot.com

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  宋云濤稱,現(xiàn)在的人造太陽,包括國內(nèi)的物理實驗裝置基本還構(gòu)成不了輸出大于輸入的。接下來,比如正在建設(shè)全超導(dǎo)的緊湊型聚變裝置,輸出大于輸入5倍,到2035年希望建成中國的聚變釋放堆,輸出大于輸入20倍,這樣就開啟了人類的國家聚變能源的商業(yè)應(yīng)用。Gor即熱新聞——關(guān)注每天科技社會生活新變化gihot.com

  核聚變能源或許能幫助人類實現(xiàn)星際航行Gor即熱新聞——關(guān)注每天科技社會生活新變化gihot.com

  可能會有很多人有這樣的疑問,現(xiàn)在獲取電能的方式有很多種,為什么要投入這么大的精力研究核聚變發(fā)電這樣一個項目?最終是要解決什么問題?未來通過聚變的方式獲取的能源或者能量,還可以用在哪些地方?Gor即熱新聞——關(guān)注每天科技社會生活新變化gihot.com

  中國科學院合肥物質(zhì)科學研究院副院長宋云濤表示,核聚變能源是一種清潔高效的能源,現(xiàn)在人類大部分使用的都是化石燃料,對于環(huán)境和人類的影響非常大。如果實現(xiàn)聚變能,對人類的環(huán)境是非常友好的。Gor即熱新聞——關(guān)注每天科技社會生活新變化gihot.com

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  宋云濤稱,人類第一次工業(yè)革命之前只有馬車,馬車只能把人類從一個村莊帶到另一個村莊;工業(yè)革命之后,有了火車、飛機,可以把人類從一個國家?guī)硗獾膰摇H绻司圩兡茉匆坏崿F(xiàn),就能夠把人類從這個星球帶往另外一個星球,那么人類的星際航行就能夠?qū)崿F(xiàn)。Gor即熱新聞——關(guān)注每天科技社會生活新變化gihot.com

  當我國第一座“聚變商業(yè)電站”誕生后,我國的能源供給是怎樣的圖景?Gor即熱新聞——關(guān)注每天科技社會生活新變化gihot.com

  暢想一下,未來如果我們真的擁有一座聚變的發(fā)電廠之后,我們國家能源的結(jié)構(gòu)會發(fā)生一個怎樣的變化,能源供給的結(jié)構(gòu)又是一幅怎樣的新圖景?Gor即熱新聞——關(guān)注每天科技社會生活新變化gihot.com

  中國科學院合肥物質(zhì)科學研究院副院長宋云濤表示,一旦實現(xiàn)核聚變能源商業(yè)應(yīng)用,一定會帶來人類文明的改變和生存方式的改變,會給生活方式帶來翻天覆地的變化。因為現(xiàn)在人類基本上使用的化石燃料,環(huán)境會遭受污染,而且化石燃料是有限的。一旦實現(xiàn)核聚變能源應(yīng)用,人類有了磁約束核聚變,再加上其他綠色能源,能夠進行互補,可以讓人類環(huán)境更加美好。(央視新聞客戶端)Gor即熱新聞——關(guān)注每天科技社會生活新變化gihot.com

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