2024年6月13日,北京日报记者从中核集团了解到,新一代人造太阳“中国环流三号” 项目,在国际上首次发现并实现了一种先进磁场结构,对提升核聚变装置的控制运行能力具有重要意义。
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“中国环流三号”是我国目前设计参数最高、规模最大的核聚变大科学装置,也被称为中国的新一代“人造太阳”。2023年8月,“中国环流三号”成功实现了100万安培等离子体电流下的高约束运行模式,标志着我国磁约束核聚变装置运行水平迈入国际前列。
为什么本次中国发明先进磁场结构如此重要?这要从可控核聚变的产生条件说起。
为了在地球上实现可控核聚变,必须克服一系列极端条件,其中之一就是达到上亿摄氏度的高温。这种高温条件是为了让燃料维持足够高的密度,提高原子核之间碰撞并发生核聚变反应的几率。此外,高温高密度条件必须维持足够长的时间,才能让核聚变反应得以持续进行。
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在如此高的温度之下,任何材料均会瞬间汽化蒸发。所以可控核聚变不能在任何容器中进行。科学家想到的办法是用强磁场约束高能粒子,让它们在真空中进行反应。
磁场代替了科学家的手,对核燃料的注入、反应物的处理、产生能量的导出,进行精确控制,稍有不慎,就会酿成弥天大错,后果不堪设想。
磁场的控制能力也决定了核反应进行的强度,产生的能量大小。
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可以这么说,磁场越强、控制越先进,可控核聚变的先进程度就越高。
所以,本次中国开发出新的先进磁场结构,对可控核聚变装置来说,无异于脱胎换骨。
地球上的能量,无论是以矿石燃料,风力,水力还是动植物的形式储存起来的能量,最终的来源都是太阳,而太阳的能量源泉就是核聚变。
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掌握了核聚变人类才算达到了一级宇宙文明,才有足够能量向宇宙深处进行探索。
如果中国率先实现可控核聚变突破,意义不是大家能用上几分钱或者不要钱的廉价电力,而是从此以后中国将成为地球上独一档的存在!让我们来设想一下:一个不需要任何进口(石油、煤炭、天然气),却可以源源不断输出各种产品的国家,它的竞争力将无人能敌。
那时,中国将傲立于世界优秀民族之林!
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