中国再创辉煌:1.2亿度等离子体运行刷新世界纪录

《中国再创辉煌:1.2亿度等离子体运行刷新世界纪录》
2021年5月28日,对于中国人民来说是一个欢欣鼓舞的日子 。就在这一天,我国科研团队的研究成果再次打破了世界纪录 。中国科学院合肥物质科学研究院的科学家们,凭借EAST(东方超环)这一先进设备,成功地实现了1.2亿摄氏度、101秒以及1.6亿摄氏度、20秒的可重复等离子体运行 。这一成就不仅超越了韩国科学家在2020年底创下的1亿摄氏度、20秒的纪录 , 而且预示着未来更长时间的等离子体运行成为可能 。
这项新的世界纪录不仅证明了可控核聚变的可行性,更为其实现商业化应用奠定了坚实的基础 。尽管这只是中国科研人员在探索核聚变能源道路上迈出的一小步,但对于整个人类而言 , 却是在向核聚变能源应用迈进的重要一步 。
众所周知,原子核中蕴藏着巨大的能量 。通过合理的控制原子核的裂变与聚变过程,人类有望从中获取源源不断的能量 。例如 , 仅仅1千克的铀235完全裂变后所产生的能量,就相当于2000吨优质煤充分燃烧后的能量总和 。
核聚变作为一种高效的能源获取方式 , 其原理与太阳内部的核聚变反应相似 。太阳的核心区域正在进行着大量的氢聚变为氦的过程,释放出巨大的能量 。而氢弹的爆炸正是利用了这种核聚变释放能量的原理 。
【中国再创辉煌:1.2亿度等离子体运行刷新世界纪录】目前全球的核电站主要采用可控核裂变技术来发电 。然而,核聚变相较于核裂变具有诸多优势,如不会产生放射性核废料,且其原材料——氢元素在地球上储量丰富 。因此,核聚变被广泛认为是未来的“终极能源” 。这也解释了为何全球众多大国都在竞相开展相关的研究工作 。
在此次研究中发挥关键作用的EAST装置 , 是我国自主研发的全球首个全超导托卡马克核聚变实验装置 。它能够在极端条件下创造出类似于太阳内部的核聚变反应环境 。EAST的成功运用离不开我国在超高温、超低温、超高真空、超强磁场以及超大电流等领域的尖端技术积累 。
为了实现这次历史性的突破,EAST上的近百万个零部件必须完美协同工作 。此外,我国还首次采用了全金属主动水冷第一壁和高性能钨偏滤器等关键技术 。据相关科研人员介绍,EAST上的核心技术多达200多项 , 拥有近2000项专利 。
可控核聚变的难点在于如何持续地引发和约束聚变反应 。要在地球上模拟出太阳内部的环境以实现核聚变发电,需要将氢原子核置于高温高压状态下并保持长时间稳定 。目前最有希望的约束方法是磁约束,而EAST正属于此类装置中的佼佼者 。
展望未来,我国已经完成了下一代“人造太阳”装置的工程设计 , 并计划建设全球首个聚变电站 。虽然前期的技术和资金投入巨大,但一旦成功,我们将收获无尽的益处 。让我们共同期待这一天的到来!