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他们想在这个小岛上,造出一个“太阳”

2019-11-05 点击:1973

当技术成为影响改革的重要参数时,使用新技术和新格式进行改革和授权的人,知识密集型,知识密集型的,促进中国创新驱动发展的人就是新力量人群。

今天,请他们谈论他们的故事。

煤,石油和天然气的化石能源给我们带来了现代文明,但其不可再生性和环境问题也给我们带来了极大的麻烦和伤害。

解决方案是核聚变人的能量的最终目标。这与太阳的能量相同。

这也是中国科学院等离子体物理研究所研究人员的想象。他们在庐山湖畔的东圃岛上研究了这一目标已有数十年的历史。这个岛也被称为科学岛。

他们想在这个小岛上创造一个“太阳”。

什么是核聚变?

核融合是一个过程。

我们都知道原子是构成物质的小颗粒,是不能通过化学反应分裂的最小颗粒,但是原子的内部并不简单。

最小的原子是氢原子,例如,一个原子有一个原子核和一个电子。原子核很小,质量非常大,因此它可以紧紧束缚质量非常小的电子,并让电子在原子核周围移动。

在某些条件下,两者将相互靠近,吸引并碰撞,原子核将聚合形成新的更重的原子核,同时释放出高能中子。

该中子携带核聚变产生的极高能量。

太阳的能量来自太阳内部发生的核聚变反应。

核聚变产生的能量有什么好处?

中国科学院等离子体物理研究所研究员丁睿说:“我们使用的核聚变材料是锶和钡,它们可以直接从海水中提取,也可以通过人工制备获得。”

地球上极为丰富的水域将成为人类的能量。

“ 1升海水=300升汽油。”丁锐介绍。

实现核聚变反应堆后,无需担心能源问题。人类生存和发展的基础将发生根本变化。

核聚变的实现是什么?

目前最有前途的人们被认为是受控核聚变,这是磁约束的核聚变。商业上最有希望的概念是被称为“ Tokmak”的设备。

在科学岛上,中国科学院等离子体物理研究所的研究人员数十年来一直在悄悄地探索这条道路。

自1992年以来,两年来,总共从俄罗斯运送了46列火车车厢。 “他们打算将一种半超导Tokmak器件提供给其他国家,然后再制造更大的器件。”老导演霍玉平说:“把它交给我们。”

在三年半的时间里,研究人员在此基础上组装了自己的半超导Tokmak器件合肥超环HT-7。

合肥Superring HT-7投入运行后,研究人员还提出了一个大胆的构想:制造出更先进的全超导偏滤器支线装置。

合肥Superring HT-7是半超导体,是全超导体吗?当时,世界上没有哪个国家开发出完全超导的设备。

如今,该岛有一个直径8米,高11米的装置,看起来像一个巨大的锅炉。它是世界上第一个设计和制造了十年的全超导非圆形截面核聚变。实验装置东方超级循环(EAST)。

2006年9月26日,东方超级环网建成并拆除; 10月16日,第21届世界聚变能源大会在成都举行,当时的等离子研究所所长是第一个进行报告的人。会议宣布了东方超级环网建设的结果。来自国际聚变界的600多位专家和学者站起来祝贺中国东方超级环网的建成。

实现核聚变,怎么办?

我们已经完成了自己的实验设置。从“实验”到“应用”有多远?

核聚变反应需要三个控制条件,即温度,密度和时间。

“如果离子意外地逸出,聚合在哪里?”丁睿解释说:“因此,温度乘以密度乘以约束时间就是核聚变的三个产物。只有达到一定的值才能实现核聚变。”

Oriental Super Ring用于进行实验以及如何有效提高该值。

2017年7月,东方超级环实现了101.2秒的稳态长脉冲高约束等离子体操作。这项记录一直保持世界领先地位,从未被超越。

2006年,“孤岛”研究人员80年代后的丁睿带领一个团队进行了等离子体与材料之间相互作用的研究。他们的主要工作是“如何延长材料的寿命并减少对等离子体性能的影响”。

“核聚变需要控制在几亿度的高温下,没有材料可以承受。尽管我们使用磁场限制等离子体,但是仍然有一些等离子体与该材料接触,而且一般的材料都无法承受。这种冲击。因此,我必须将对材料的损坏降到最低。”

东部超回路内部实验仿真图

丁锐说,尽管核聚变是一个崇高而雄心勃勃的理想,但在大多数情况下,核聚变是一项艰巨的工作,要使其孤独和精疲力尽,要放弃一些同行的娱乐和享受。

但是他仍然喜欢,“我喜欢探索班上的工作,对未知事物有强烈的好奇心,这个职业也可以带给我很多乐趣和满足感。”

我是否追逐核聚变,何时去和去哪里,恐怕没人知道。但是,发现和思考过程中的每一个点,从未知中发现的每一个足迹,都是对未来的一线曙光。

因为坚持下去,就会有结果;而不是看到结果,您将坚持下去。

中国科学家追求核聚变的道路正是如此,并且将会继续下去。

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