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中国制造的人造太阳 在刚刚以十倍的差距打破了核聚变时间的记录

  • Mar 2, 2022
  • 3 min read

翻译:David Lin



在中国最强大的核聚变反应堆总部,在新的一年里,中国科学家创造了核反应堆持续运行时长的世界纪录,打破了他们去年创造的世界纪录10倍以上。


中国在合肥破纪录的实验先进超导托卡马克 (EAST) 成功地将等离子体加热到 1.2 亿华氏度或 7000 万摄氏度,持续时间约为 17.5 分钟,这是有史以来任何国家能够容纳过热等离子体的最长时间。


相关性是双重的。首先,等离子体存在于反应堆中的时间越长,产生其的电能就越多,且这些试验在世界范围内的数量越大,核聚变发电的案例就越多。其次, EAST 在 2021 年 7 月创下的纪录与 2022 年 12 月创下的纪录之间的幅度跳跃,显示了这项技术的进步速度有多快。


“我们在 2021 年上半年的一次实验中实现了 1.2 亿摄氏度的等离子体温度持续 101 秒。这一次,在接近 7000 万摄氏度的温度下,稳态等离子体运行持续了 1056 秒,奠定了坚实的基础。”为聚变反应堆的运行奠定了科学和实验基础,”中国科学院等离子体研究所研究员龚先祖说。


它怎么运作的


核聚变反应堆在媒体中通常被称为“人造太阳”,因为它们复制了恒星形成并继续产生物质的方式。一种称为等离子体的重电离气体构成了宇宙中的大部分恒星,它是通过针对不同反应的不同方法在反应中形成的。目前有很多机构在推动不同模式的聚变发电。


EAST 向氘和氚等重氢同位素发射增压激光。如果冰是固体形式的氢,水是液体,蒸汽是气体,那么当你真正加热时会发生等离子体。等离子体通常会消散并迅速冷却,但超导磁体会复制太阳中心的强烈引力压力以保持它被控制住。


在这种比地球强数万倍的压力下,氢原子的原子核克服了它们的磁阻,在高温下相互推挤融合,因此得名聚变。


为了让这个过程发电,四个氢原子必须融合在一起形成一个氦原子。在这个过程中释放的能

EAST 向氘和氚等重氢同位素发射增压激光。如果冰是固体形式的氢,水是液体,蒸汽是气体,那么当你真正加热时会发生等离子体。等离子体通常会消散并迅速冷却,但超导磁体会复制太阳中心的强烈引力压力以保持它被控制住。


在这种比地球强数万倍的压力下,氢原子的原子核克服了它们的磁阻,在高温下相互推挤融合,因此得名聚变。


为了让这个过程发电,四个氢原子必须融合在一起形成一个氦原子。在这个过程中释放的能量从太阳中被排放到太阳系中,但在反应堆的范围内被收集以获取能量。


虑到这些实验的重要性和价格,也有人对其提出了质疑。但核聚变发电不会产生氦气排放。且大多数运营商正准备将海水代替铀或钚用作燃料来源,因为海水中含有一些氘和氚(核废水有用了)。此外,产量非常惊人,预计1 升海水可产生与 300 升石油相同的电量。


“这可能是我们将驾驭的最后一种能源,”加拿大科学家、麻省理工学院等离子体科学聚变中心主任丹尼斯·怀特 (Dennis Whyte)去年告诉《金融邮报》 。


“我想到了驯服火的轨迹,它最终在聚变中完成,因为我们将驯服恒星的能量来源。”


https://www.goodnewsnetwork.org/chinas-artificial-sun-broke-record-for-longest-sustained-nuclear-fusion/


 
 
 

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