中国再创世界纪录,人造太阳1.2亿摄氏度燃烧101秒,赶超韩国5倍
遥挂在天空之上的太阳也能够人工制造吗?所谓的人造太阳到底是什么?
国家重大科技基础设施EAST人造太阳核聚变实验装置再次传来了好消息,取得了一重大突破,实现了可重复的1.2亿度101秒等离子体运行和1.6亿度20秒等离子体运行。
这可真是一大好消息,那么这里的人造太阳指的是什么,真的是太阳吗?
在国际上有一个叫做热核聚变实验堆的计划,也是目前世界上规模最大、影响最深远的国际科研合作项目之一,被称为ITER,共同承担这个计划的7个成员是欧盟、中国、美国、韩国、俄罗斯、日本和印度。
ITER装置是一个能够产生大规模核聚变反应的超导托克马克,也被称为人造太阳,为什么会叫这个人造太阳呢?
太阳的能量就是来自于核聚变,并且给地球带来能量,而我们超导托克马克就是利用的核聚变反应,因此就被我们叫成了人造太阳,并不是就建造出了太阳。
而之所以要做核聚变的研究,是因为能源问题,这也是世界各国共同需要面对的问题,因此就有了ITER计划,为解决人类未来能源问题并开展的重大国际合作计划,和不可再生能源以及常规清洁能源不同,核聚变的资源无限,不会污染环境,也不产生高放射性核废料,有着很多的好处,要是能够深入研究,对人类的发展毕竟有着巨大的帮助。
那会有人问了,不是说ITER计划,为什么中国传出的好消息是EAST呢?
这就要说中国有关核聚变的发展了,在1991年,中国开展了超导托卡马克发展计划,在1994年,就建成并运行了世界上同类装置中第二大的HT-7装置,也是中国首个超导托卡马克实验装置,在1995年正式投入试验运行,自此中国成为了世界上继俄法日之后的第四个拥有托卡马克的国家,有了HT-7基础之后,我国就立项了大型非圆截面全超导托卡马克核聚变实验装置HT-7U,在之后更名为EAST,到2006年,全面且优质的正式完成了,这就有了我们的EAST装置。
在2006年我国也正式和其他6位成员,签订了ITER计划协定。
EAST是我国自主设计、研制并是世界上第一个全超导托卡马克,这就是我国的“人造太阳”,形似ITER,而规格则要小上很多,也为我国加入ITER计划,奠定了基础,因为加入了ITER计划就能够平等地分享此前核聚变研究发达国家在这方面的背景知识产权资料,在这也能够快速提升我国在这方面的研究水平,实现和世界先进水平的基本同步,毕竟在早前,可谓是有着10年左右的差距的,第三点则是有助于我国人才的培养。
功夫不负有心人,在加入ITER计划之后,我国在核聚变研究领域有了飞速的发展,并且在之后,还建设了环流器二号M装置,也是中国目前规模最大、参数最高的先进托卡马克装置,有了这个平台,中国就能更好的消化吸收ITER技术。
此次中国的EAST全超导托卡马克核聚变实验装置,直接创造了世界记录,实现了能够重复1.2亿摄氏度101秒和1.6亿摄氏度20秒等离子体运行,就原来的记录是韩国创造下来的,在超过1亿摄氏度的情况下维持了20秒钟,此次中国直接超越原有纪录的5倍,这样的进步是一大跨越。
在去年,就曾有EAST的消息传来,消息显示是对装置启动升级的改造,如今经过一年,性能已经有了大幅度提升,其中就有攻克了稳态高动率加热、完全非感应的高电流驱动、高精度等离子体实时控制等一系列的技术难题。
那么此次的突破,对我国来说有着什么意义呢?
前面说了,此次的突破是在原有的世界纪录上提高了4倍,也就表明中国的EAST装置的综合研究能力获得了重大突破,更标志着我国在稳态高参数磁约束聚变研究领域引领国际前沿,为我国自主建造聚变工程实验堆提供了坚实的科学技术基础。
而EAST装置是国际上唯一具备和ITER类似的加热方式以及偏滤器结构的磁约束核聚变实验装置,更成为唯一能在百秒量级条件上全面演示和验ITER未来400秒科学研究的实验装置。
在未来,EAST将可能会对国内外聚变同行全面开放,结合国内外聚变的科学、技术和人才优势,深入开展磁约束聚变的科学和技术研究,也为人类做出更大的贡献。
毕竟能源问题,是全世界都要面对的。