人造太陽
- 我國新一代“人造太陽”獲突破
我國新一代“人造太陽”中國環(huán)流三號首次實現(xiàn)100萬安培等離子體電流下的高約束模式運行，再次刷新我國磁約束聚變裝置運行紀錄，破解了等離子體大電流高約束模式運行控制、高功率加熱系統(tǒng)注入耦合、先進偏濾器位形控制等關(guān)鍵技術(shù)難題。這是我國核聚變能開發(fā)進程中的重要里程碑，標志著我國磁約束核聚變研究向高性能聚變等離子體運行邁出重要一步?？煽睾司圩冏鳛槊嫦驀抑卮笮枨蟮那把仡嵏残约夹g(shù)，具有資源豐富、環(huán)境友好、固有安全等突出優(yōu)勢，是目前已知能夠最終解決人類能源問題的重要途徑
科學(xué)導(dǎo)報 2023年62期2023-09-11
- 科學(xué)家為何要制造“人造太陽”等
為何要制造“人造太陽”2023 年4 月12 日21 時，中國“人造太陽”——全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實驗裝置（EAST）創(chuàng)造新的世界紀錄，成功實現(xiàn)穩(wěn)態(tài)高約束模式等離子體運行403 秒，對探索未來的聚變堆前沿物理問題，提升核聚變能源經(jīng)濟性、可行性，加快實現(xiàn)聚變發(fā)電具有重要意義。所謂“人造太陽”，就是模擬太陽內(nèi)部核聚變反應(yīng)產(chǎn)生巨大能量，為人類未來提供一種零碳、高效、持續(xù)的清潔能源。各國的熱核聚變實驗堆計劃，以其安全、清潔、高效、可持續(xù)等優(yōu)點，成為滿足未來國家重大
科學(xué)大眾（中學(xué)） 2023年8期2023-07-27
- 有望噴薄欲出的中國“人造太陽”
息：被稱為“人造太陽”的中國新一代可控核聚變實驗裝置（HL-2M）運行獲得突破性進展， 創(chuàng)造出1.5億攝氏度高溫和超過1兆安（100萬安培）的等離子體電流， 已達到核聚變點火要求， 實現(xiàn)核聚變穩(wěn)定運行的必要條件已經(jīng)具備。2023年4月12日，中國“人造太陽” 又創(chuàng)造了新的世界紀錄，成功實現(xiàn)等離子體穩(wěn)定運行403秒，這對提升核聚變能源經(jīng)濟性、可行性，加快實現(xiàn)核聚變發(fā)電具有重大意義。科學(xué)家為獲得人類最理想的終極能源，數(shù)十年來一直努力模仿太陽上的核聚變反應(yīng)，建造
百科知識 2023年12期2023-06-22
- 準備著，點亮“人造太陽”
則能讓中國‘人造太陽發(fā)出更多光和熱。”要想實現(xiàn)穩(wěn)定強磁場環(huán)境，超導(dǎo)材料十分關(guān)鍵。一根超導(dǎo)線，既要擠壓纏繞，又得擁有一定的空隙率，這曾讓秦經(jīng)剛愁得吃不下飯：“曾經(jīng)請過國外專家，也是一籌莫展。要想滿足ITER裝置的要求，只能自主研發(fā)，不斷試驗！”一次次嘗試，一次次調(diào)整方案，歷經(jīng)幾十次失敗，終于，團隊做到了讓銅線100%不斷線。中國制造的超導(dǎo)電纜，如期應(yīng)用到ITER計劃中，超導(dǎo)材料也開始量產(chǎn)，從進口變?yōu)槌隹?。為了搭建一個測量粒子的能譜設(shè)備，丁銳團隊花了3年時間：
今日文摘 2023年4期2023-05-30
- 中國“人造太陽”刷新世界紀錄
中國“人造太陽”刷新世界紀錄4月12日21時，中國有“人造太陽”之稱的全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實驗裝置創(chuàng)造新的世界紀錄，成功實現(xiàn)穩(wěn)態(tài)高約束模式等離子體運行403秒，為國際熱核聚變實驗堆計劃運行和我國自主建設(shè)運行聚變堆提供了重要的實驗基礎(chǔ)，對探索未來的聚變堆前沿物理問題，提升核聚變能源經(jīng)濟性、可行性，加快實現(xiàn)聚變發(fā)電具有重要意義?？茖W(xué)家開發(fā)首例溫和條件下超快氫負離子導(dǎo)體氫負離子導(dǎo)體在氫負離子電池、燃料電池、電化學(xué)轉(zhuǎn)化池等領(lǐng)域具有廣闊應(yīng)用前景，未來有望引領(lǐng)一系列能
科學(xué)之友 2023年5期2023-05-30
- 激光核聚變點火成功“人造太陽”指日可待？
往往被稱為“人造太陽”，需要模擬太陽中心的環(huán)境。實現(xiàn)可控核聚變有兩條主流的技術(shù)路徑：磁約束核聚變和慣性約束核聚變。地球上無法實現(xiàn)太陽的超高壓，但如果把核燃料加熱到1 億攝氏度以上，原子核便會有足夠的動力相互碰撞，發(fā)生聚變反應(yīng)。但一旦到了這一溫度，所有固態(tài)材料會直接汽化。上世紀50年代，蘇聯(lián)科學(xué)家研制出一個形似甜甜圈的“煉丹爐”，被稱為托卡馬克裝置。它在環(huán)形圈內(nèi)構(gòu)建磁場約束核燃料，使其不與高溫的容器壁接觸，可以持續(xù)燃燒一段時間，產(chǎn)生能量。此后，世界范圍內(nèi)曾掀
科學(xué)大觀園 2023年1期2023-05-30
- 403秒！中國 “人造太陽”創(chuàng)世界新紀錄
AST，有“人造太陽”之稱。2006年9月28日，世界上首個全超導(dǎo)非圓截面托卡馬克科學(xué)實驗裝置首輪物理放電實驗取得成功，標志著中國站在了世界核聚變研究的前端。2016年2月，中國EAST物理實驗獲重大突破，實現(xiàn)在國際上電子溫度達到5000萬度持續(xù)時間最長的等離子體放電。2018年11月12日，EAST實現(xiàn)1億攝氏度等離子體運行等多項重大突破。2021年5月28日，EAST創(chuàng)造新的世界紀錄，成功實現(xiàn)可重復(fù)的1.2億攝氏度101秒和1.6億攝氏度20秒等離子體
科學(xué)導(dǎo)報 2023年25期2023-04-20
- 30年后有望用“人造太陽”供能
中國新一代“人造太陽”裝置（HL-2M）以及中國環(huán)流器二號A（HL-2A）裝置的海報(如圖)，引發(fā)熱烈討論。電影中的行星發(fā)動機是否真的有據(jù)可循？人類目前的科技水平距離實現(xiàn)行星發(fā)動機還差多遠？對此，段旭如介紹稱，《流浪地球2》中描述的重核聚變是通過“燒石頭”的方式實現(xiàn)行星發(fā)劫機的能量供應(yīng)。核聚變在宇宙中無時無刻不在發(fā)生，其原理是利用兩個較輕原子梭的結(jié)合過程中質(zhì)量虧損從而釋放大量能量，最典型的例子就是太陽，時時刻刻在發(fā)生輕核聚變反應(yīng)，而電影中“燒石頭”的原料，
環(huán)球時報 2023-03-082023-03-08
- 中國“人造太陽”有新發(fā)現(xiàn)
團隊利用有“人造太陽”之稱的全超導(dǎo)托卡馬克大科學(xué)裝置（EAST），發(fā)現(xiàn)并證明了一種新的高能量約束模式，它對國際熱核聚變實驗堆和未來聚變堆運行具有重要意義。據(jù)該團隊負責人介紹，“若把核聚變反應(yīng)比喻成一道閃電，那么我們的主要目的是把一道道閃電收集在‘磁籠子’里，聚集更高的能量，然后長時間持續(xù)地向外穩(wěn)定輸出這些能量”。據(jù)報道，核聚變能源的原材料在地球上近乎取之不竭，且排放無污染，被視為人類“終極能源”。未來要實現(xiàn)聚變能發(fā)電，必須要解決高性能等離子體穩(wěn)態(tài)運行這一關(guān)
世界知識 2023年3期2023-02-16
- 中國“人造太陽”有新發(fā)現(xiàn)
團隊利用有“人造太陽”之稱的全超導(dǎo)托卡馬克大科學(xué)裝置（EAST），發(fā)現(xiàn)并證明了一種新的高能量約束模式，它對國際熱核聚變實驗堆和未來聚變堆運行具有重要意義。據(jù)該團隊負責人介紹，“若把核聚變反應(yīng)比喻成一道閃電，那么我們的主要目的是把一道道閃電收集在‘磁籠子’里，聚集更高的能量，然后長時間持續(xù)地向外穩(wěn)定輸出這些能量”。據(jù)報道，核聚變能源的原材料在地球上近乎取之不竭，且排放無污染，被視為人類“終極能源”。未來要實現(xiàn)聚變能發(fā)電，必須要解決高性能等離子體穩(wěn)態(tài)運行這一關(guān)
世界知識 2023年3期2023-02-16
- 世界首次激光核聚變點火成功，“人造太陽”指日可待？
聚變被稱為“人造太陽”，需要模擬太陽中心的環(huán)境。實現(xiàn)可控核聚變有兩條主流技術(shù)路徑：磁約束核聚變和慣性約束核聚變。地球上無法實現(xiàn)太陽上的超高壓，如果把核燃料加熱到1億攝氏度以上，原子核便會有足夠動力相互碰撞，發(fā)生聚變反應(yīng)。但一旦到了這一溫度，所有固態(tài)材料會直接汽化。上世紀50年代，蘇聯(lián)科學(xué)家研制出一個形似甜甜圈的“煉丹爐”，被稱為托卡馬克裝置。它在環(huán)形圈內(nèi)構(gòu)建磁場約束核燃料，使其不與容器壁接觸，可以持續(xù)燃燒一段時間，產(chǎn)生能量。此后，世界范圍內(nèi)曾掀起托卡馬克建
中國新聞周刊 2022年48期2023-01-04
- “人造太陽”新突破
，又被稱作“人造太陽”。近日，中核集團核工業(yè)西南物理研究院傳出消息，全球最大“人造太陽”核心部件研制取得重大進展，日益接近實現(xiàn)——國際熱核聚變實驗堆（ITER）計劃增強熱負荷第一壁完成首件制造，其核心指標顯著優(yōu)于設(shè)計要求，具備了批量制造條件。這標志著中國全面突破“ITER 增強熱負荷第一壁”關(guān)鍵技術(shù)，實現(xiàn)該項核心科技持續(xù)領(lǐng)跑。什么是“人造太陽”？為何說這是一項史無前例的國際合作？中國的研發(fā)進展有何重要意義？造一個“太陽”萬物生長靠太陽。可以說，太陽是地球最
新傳奇 2022年49期2022-12-31
- 中國鋼研：自主研發(fā)“人造太陽”關(guān)鍵核心部件
界紀錄。有“人造太陽”之稱的核聚變實驗裝置“東方超環(huán)”運行條件極其嚴苛。裝置中的偏濾器所扮演的角色就像汽車發(fā)動機的排氣口，核聚變反應(yīng)的產(chǎn)物需要通過偏濾器排出去。偏濾器不斷承受最為嚴酷的高溫和粒子流的沖擊，瞬態(tài)高溫比火箭噴射的火焰溫度還要高?！皷|方超環(huán)”的偏濾器由中國鋼研科技集團有限公司（以下簡稱中國鋼研）所屬安泰科技股份有限公司（以下簡稱安泰科技）研制。法國超導(dǎo)托卡馬克裝置（WEST）所采用的偏濾器也由這家企業(yè)獨家供貨，同時該企業(yè)還是國際熱核聚變實驗堆（I
中國科技財富 2022年8期2022-12-18
- “人造太陽”ITER核心部件首件中國制造完成
，全球最大“人造太陽”核心部件研制取得重大進展：國際熱核聚變實驗堆（ITER）增強熱負荷第一壁完成首件制造，其核心指標顯著優(yōu)于設(shè)計要求，具備了批量制造條件。這標志著中國全面突破“ITER增強熱負荷第一壁”關(guān)鍵技術(shù)，實現(xiàn)該項核心科技持續(xù)領(lǐng)跑。探索開發(fā)聚變能源的ITER，由中國、歐盟、印度、日本、韓國、俄羅斯、美國7方共同參與建造，被譽為全世界最大的“人造太陽”，是目前全球規(guī)模最大、影響最深遠的國際科研合作項目之一。我國承擔了其中約9%的任務(wù)。增強熱負荷第一壁
科學(xué)導(dǎo)報 2022年77期2022-12-11
- 中國與國際熱核聚變實驗堆組織合作建設(shè)世界最大“人造太陽”
馬克，俗稱“人造太陽”。中科院等離子體所自2009 年10 月正式簽訂ITER 計劃國內(nèi)采購包制造任務(wù)首份合同以來，深度參與ITER 計劃，承擔了導(dǎo)體、校正場線圈、超導(dǎo)饋線、電源、診斷、安裝等采購包，占中國承擔ITER 采購包任務(wù)的絕大部分，為ITER 計劃的順利推進作出了重要貢獻。通過自主研發(fā)，等離子體所掌握了一系列聚變工程關(guān)鍵技術(shù)，承擔的ITER 任務(wù)100%國產(chǎn)化并以優(yōu)異的性能指標通過國際評估，交付進度和產(chǎn)品質(zhì)量100%滿足ITER 要求，在ITER
南方能源建設(shè) 2022年2期2022-11-23
- 準備著，點亮“人造太陽”
則能讓中國‘人造太陽’發(fā)出更多光和熱?！币雽崿F(xiàn)穩(wěn)定強磁場環(huán)境，超導(dǎo)材料十分關(guān)鍵。一根超導(dǎo)線，既要擠壓纏繞，又得擁有一定的空隙率，這曾讓秦經(jīng)剛愁得吃不下飯：“曾經(jīng)請過國外專家，也是一籌莫展。要想滿足ITER裝置的要求，只能自主研發(fā)，不斷試驗！”一次次嘗試，一次次調(diào)整方案，歷經(jīng)幾十次失敗，終于，團隊做到了讓銅線100%不斷線。中國制造的超導(dǎo)電纜，如期應(yīng)用到ITER計劃中，超導(dǎo)材料也開始量產(chǎn)，從進口變?yōu)槌隹?。為了搭建一個測量粒子的能譜設(shè)備，丁銳團隊花了3年時間
思維與智慧 2022年31期2022-11-02
- “人造太陽”新世界紀錄
歐洲核聚變研發(fā)創(chuàng)新聯(lián)盟（EUROfusion）、英國原子能管理局（UKAEA）和國際熱核聚變實驗堆（ITER）2月9日聯(lián)合召開新聞發(fā)布會稱，歐洲科學(xué)家在通過聚變等離子體生產(chǎn)能源的道路上取得了重大成功——世界上規(guī)模最大的核聚變反應(yīng)堆歐洲聯(lián)合環(huán)狀反應(yīng)堆（JET）中產(chǎn)生了能量輸出為59 MJ的穩(wěn)定等離子體。這是自1997年以來，世界首次氘氚核聚變實驗。JET中的聚變反應(yīng)在等離子體放電的5 s階段以中子形式釋放出總共59 MJ能量，JET在5 s內(nèi)實現(xiàn)了平均超過1
能源研究與信息 2022年1期2022-11-02
- “人造太陽”會成為下一代清潔能源嗎
我國新一代“人造太陽”（HL-2M）等離子體電流突破100萬安培（1兆安），創(chuàng)造了我國可控核聚變裝置運行的新紀錄。100萬安培，這個巨大數(shù)字背后，是我國“人造太陽”向著核聚變點火邁出的重要一步。什么是“人造太陽”？“人造太陽”即托卡馬克裝置，是通過模擬太陽核聚變，利用可控熱核聚變反應(yīng)來為人類提供清潔能源的一種裝置。托卡馬克裝置的中央是一個環(huán)形真空室，里面注滿氣體，外面纏繞著線圈。線圈通電以后，會在托卡馬克內(nèi)部產(chǎn)生巨大的螺旋型磁場，里面的氣體將被電離成等離子
中國科技財富 2022年11期2022-09-27
- 中國“人造太陽” 如何突破“卡脖子”
制的新一代“人造太陽”——中國環(huán)流器二號2裝置（HL-2M）實現(xiàn)首次放電。承擔這一高精尖科學(xué)項目的76人隊伍中，有57人為35周歲以下的青年人。今年五四青年節(jié)，這支勇攀科技高峰的隊伍榮獲第26屆“中國青年五四獎?wù)录w”?！董h(huán)球時報》記者近日專訪了中國“種太陽”團隊，聽他們講述如何在國外的技術(shù)封鎖下，實現(xiàn)中國“聚變能源夢”的故事。核心部件都是中國自主設(shè)計制造中核集團核工業(yè)西南物理研究院聚變科學(xué)所副所長鐘武律接受《環(huán)球時報》記者專訪時表示，“人造太陽以其資源豐
環(huán)球時報 2022-06-252022-06-25
- 準備著，點亮“人造太陽”
則能讓中國‘人造太陽發(fā)出更多光和熱?！币雽崿F(xiàn)穩(wěn)定強磁場環(huán)境，超導(dǎo)材料十分關(guān)鍵。一根超導(dǎo)線，既要擠壓纏繞，又得擁有一定的空隙率，這曾讓秦經(jīng)剛愁得吃不下飯：“曾經(jīng)請過國外專家，也是一籌莫展。要想滿足ITER裝置的要求，只能自主研發(fā)，不斷試驗！”一次次嘗試，一次次調(diào)整方案，歷經(jīng)幾十次失敗，終于，團隊做到了讓銅線100%不斷線。中國制造的超導(dǎo)電纜，如期應(yīng)用到ITER計劃中，超導(dǎo)材料也開始量產(chǎn)，從進口變?yōu)槌隹凇榱舜罱ㄒ粋€測量粒子的能譜設(shè)備，丁銳團隊花了3年時間：
思維與智慧·上半月 2022年11期2022-05-30
- 中國實際應(yīng)用“人造太陽”不是夢
卉怎么造出“人造太陽”環(huán)球時報：在“人造太陽”（磁約束核聚變）領(lǐng)域，世界各主要國家都在同臺競技，請問建成于2006年的中國“人造太陽”EAST在研發(fā)路線和技術(shù)方向上有何特點？胡建生：聚變研究是非常復(fù)雜的系統(tǒng)工程，無論是從關(guān)鍵物理問題，還是工程技術(shù)，都極具挑戰(zhàn)。世界上主要的聚變研究機構(gòu)大多有自己的聚變裝置，我們建造并正在運行的“人造小太陽”，也就是全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實驗裝置（EAST）,它是世界上首個非圓截面全超導(dǎo)托卡馬克裝置。與國際上大多數(shù)采用常規(guī)磁體的
環(huán)球時報 2022-04-222022-04-22
- “人造太陽”應(yīng)用前景可期
開發(fā)并運行“人造太陽”，被科學(xué)家視為解決能源問題的一個重要途徑。但需要關(guān)注的是，太陽核心所發(fā)生的核聚變，其功率密度并不大。就算人類讓可控核聚變成為現(xiàn)實，“人造太陽”能作為一種新的能源嗎？太陽核心的溫度達到1500萬攝氏度“人造太陽”內(nèi)部結(jié)構(gòu)2021年12月30日，中國EAST全超導(dǎo)托卡馬克裝置（“東方超環(huán)”）成功實現(xiàn)1056秒的長脈沖高參數(shù)等離子體運行，創(chuàng)造了新的世界紀錄。據(jù)法新社報道，2021年5月，“東方超環(huán)”實現(xiàn)了溫度1.2億攝氏度、持續(xù)101秒，以
檢察風云 2022年5期2022-04-05
- “人造太陽”受追捧 私人投資創(chuàng)新高
變裝置——“人造太陽”，希望其能像太陽一樣發(fā)生核聚變反應(yīng)，從而源源不斷地產(chǎn)生能量。隨著技術(shù)的進步，核聚變也吸引了越多越多私人投資。據(jù)美國《新聞周刊》網(wǎng)站最近報道，2022年核聚變領(lǐng)域的私人投資額激增，該行業(yè)短短一年的投資額就超過此前的投資總額。幾乎無限的清潔能源就目前人類的科技水平而言，核聚變可以被稱為人類能源的“終極方案”?，F(xiàn)在人類核電站反應(yīng)堆采用的都是核裂變——較重的放射性元素（如鈾和钚）原子核分裂產(chǎn)生能量。核聚變則是將較輕元素（如氘、氚）的原子核融合
中國科學(xué)探險 2022年11期2022-03-22
- “人造太陽”ITER核心部件的首件實現(xiàn)中國制造
，全球最大“人造太陽”核心部件研制取得重大進展：國際熱核聚變實驗堆（ITER）增強熱負荷第一壁完成首件制造，其核心指標顯著地優(yōu)于設(shè)計要求，具備了批量制造條件。這標志著中國全面突破“ITER增強熱負荷第一壁”關(guān)鍵技術(shù)，實現(xiàn)該項核心科技的持續(xù)領(lǐng)跑。探索開發(fā)聚變能源的ITER，由中國、歐盟、印度、日本、韓國、俄羅斯和美國等7方共同參與建造，被譽為全世界最大的“人造太陽”，是目前全球規(guī)模最大、影響最深遠的國際科研合作項目之一。我國承擔了其中約9%的任務(wù)。增強熱負荷
電子產(chǎn)品可靠性與環(huán)境試驗 2022年6期2022-02-25
- 中國“人造太陽”，人類“不可能任務(wù)”的現(xiàn)在進行時
置又被稱為“人造太陽”，建造這類裝置也就有了一個生動的稱呼“種太陽”。目前，美國、日本、歐盟、韓國等都有各自的“人造太陽”，我國也已經(jīng)“種”下了自己的“太陽”。在正式簽約加入ITER計劃那一年，也就是2006年，我國完成了對“人造太陽”的全新升級——EAST 全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實驗裝置（東方超環(huán)），它同時也是ITER 的眾多引導(dǎo)裝置之一。從起步時間來看，我國的受控核聚變研究與國際幾乎保持了同步。1955年，錢三強和剛留美歸來的李正武等科學(xué)家便倡議在我國開
飛碟探索 2022年4期2022-02-16
- “人造太陽”EAST
大廳里，有“人造太陽”之稱的國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施全超導(dǎo)托卡馬克裝置（中文名東方超環(huán)，簡稱EAST）再次創(chuàng)造新的世界紀錄，實現(xiàn)了1056秒的長脈沖高參數(shù)等離子體運行，這是目前世界上托卡馬克裝置實現(xiàn)的最長時間高溫等離子體運行。EAST裝置運行15年來，先后實現(xiàn)了1兆安電流、1.6億攝氏度、1056秒的等離子體運行，通過開放共享的建制化管理模式，全面實現(xiàn)了EAST設(shè)計參數(shù)指標，在穩(wěn)態(tài)等離子體運行的工程和物理成果上繼續(xù)保持國際引領(lǐng)。EAST裝置取得的系列創(chuàng)新成果，
科學(xué)大觀園 2022年2期2022-01-23
- 中國“人造太陽”實現(xiàn)千秒級等離子體運行
理研究所有“人造太陽”之稱的全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實驗裝置（EAST）實現(xiàn)1056秒的長脈沖高參數(shù)等離子體運行，這是目前世界上托卡馬克裝置高溫等離子體運行的最長時間。 EAST是國家發(fā)改委批準立項的國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施，擁有類似太陽的核聚變反應(yīng)機制，用來探索核聚變能源應(yīng)用。近年來，在合肥綜合性國家科學(xué)中心等相關(guān)部門支持下，EAST進行一系列性能升級，本輪實驗于2021年12月初開始。 EAST裝置實驗運行總負責人龔先祖告訴筆者：“2021年上半年，我們把
科學(xué)導(dǎo)報 2022年1期2022-01-18
- 張杰：從“人造太陽”到微觀世界探索
張靜張杰，1958年1月出生于山西省太原市，1988年在中國科學(xué)院物理研究所獲博士學(xué)位，曾任上海交通大學(xué)校長，2003年當選中國科學(xué)院院士，2007年當選德國科學(xué)院院士。主要從事強場物理、X射線激光和“快點火”激光核聚變等方面的研究，在國際X射線激光和強場物理研究領(lǐng)域享有很高的學(xué)術(shù)地位和聲望。張杰說，物理學(xué)家喜歡探索的科學(xué)問題有兩類，第一類是人類社會發(fā)展中遇到的瓶頸性難題，比如當前人類社會發(fā)展迫切需要解決的最大難題——終極能源問題，第二類是自然界中最難以理
科學(xué)之友 2021年12期2021-12-23
- 給“人造太陽”充電
的努力下，“人造太陽”已經(jīng)不再是一個遙不可及的夢想?？茖W(xué)模仿的“人造太陽”，是一種通過可控熱核聚變形成的清潔能源，它可以有效解決世界能源緊缺問題。目前，全球科學(xué)家們研究實現(xiàn)可控熱核聚變的路徑主要有兩種：磁約束聚變和慣性約束聚變。在慣性約束聚變的道路上，雷潔紅已經(jīng)默默地走了14年，也許“人造太陽”真正實現(xiàn)還需要一段時間，但是從人類長遠發(fā)展來看，雷潔紅和她身邊科研工作者的研究，功在當代利在千秋。命中注定的使命多年以后，雷潔紅還是會回想起在教室里上課的那個下午。
科學(xué)中國人 2021年15期2021-12-22
- 中國新一代“人造太陽”首次放電
分，新一代“人造太陽”裝置――中國環(huán)流器二號M裝置（HL-2M）在成都建成并實現(xiàn)首次放電，標志著中國自主掌握了大型先進托卡馬克裝置的設(shè)計、建造、運行技術(shù)，為我國核聚變堆的自主設(shè)計與建造打下了堅實基礎(chǔ)。中國環(huán)流器二號M裝置是我國目前規(guī)模最大、參數(shù)最高的先進托卡馬克裝置，是我國新一代先進磁約束核聚變實驗研究裝置，采用更先進的結(jié)構(gòu)與控制方式，等離子體體積達到國內(nèi)現(xiàn)有裝置2倍以上，等離子體電流能力提高到2.5兆安培以上，等離子體離子溫度可達到1.5億度，能實現(xiàn)高密
工業(yè)設(shè)計 2021年9期2021-10-13
- 給“人造太陽”充電
的努力下，“人造太陽”已經(jīng)不再是一個遙不可及的夢想?？茖W(xué)模仿的“人造太陽”，是一種通過可控熱核聚變形成的清潔能源，它可以有效解決世界能源緊缺問題。目前，全球科學(xué)家們研究實現(xiàn)可控熱核聚變的路徑主要有兩種：磁約束聚變和慣性約束聚變。在慣性約束聚變的道路上，雷潔紅已經(jīng)默默地走了14年，也許“人造太陽”真正實現(xiàn)還需要一段時間，但是從人類長遠發(fā)展來看，雷潔紅和她身邊科研工作者的研究，功在當代利在千秋。命中注定的使命多年以后，雷潔紅還是會回想起在教室里上課的那個下午。
科學(xué)中國人·下旬刊 2021年5期2021-09-05
- 中國“人造太陽”誕生記
中國真的有“人造太陽”，而且有兩個：一個在安徽合肥西郊“科學(xué)島”上的中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院內(nèi)，是有著“東方超環(huán)”之稱的全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實驗裝置（EAST）；另一個則是位于四川成都中核集團核工業(yè)西南物理研究院的中國環(huán)流器二號M裝置（HL-2M）。2021年5月28日，“東方超環(huán)”再次刷新了世界紀錄：在其第98 958次放電中，成功實現(xiàn)可重復(fù)的1.2億攝氏度101秒和1.6億攝氏度20秒等離子體運行，是1億攝氏度20秒原紀錄的5倍。這意味著我們距離“
科學(xué)之友 2021年7期2021-07-19
- 中國“人造太陽”創(chuàng)造新世界紀錄
中國“人造太陽”創(chuàng)造新世界紀錄中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實驗裝置EAST（東方超環(huán)）成功實現(xiàn)可重復(fù)的1.2億度101秒和1.6億度20秒等離子體運行，創(chuàng)造了托卡馬克實驗裝置運行新的世界紀錄。核聚變能源的原材料在地球上幾乎取之不盡，排放無污染，被視為“終極能源”。實現(xiàn)核聚變發(fā)電的兩大難點是實現(xiàn)上億度點火和穩(wěn)定長時間約束控制。新紀錄將2020年EAST裝置物理實驗實現(xiàn)的1億度20秒的原紀錄延長了5倍，而且是首次在國際上采用全金屬主動水冷第
百科知識 2021年13期2021-07-13
- “人造太陽”前景可期
學(xué)裝置俗稱“人造太陽”。隨后，利用這種裝置產(chǎn)生核聚變能的科學(xué)可行性也得到了進一步驗證。然而，要真正實現(xiàn)核聚變發(fā)電并不容易，據(jù)科研人員介紹，想實現(xiàn)聚變反應(yīng)，首先溫度要達到1億攝氏度以上，使聚變?nèi)剂贤耆婋x，并在保證等離子體密度的前提下，將高溫等離子體維持相對足夠長的時間，不泄露不逃逸，才可能釋放出足夠多的能量。為攻克這兩大難關(guān)，幾十年來，各國科學(xué)家一直在不斷進行探索和實驗。由我國自主設(shè)計、自主建造的EAST，是目前地球上已建成并運行的“人造太陽”裝置之一，裝
科學(xué)導(dǎo)報 2021年42期2021-07-07
- “人造太陽”如能永耀，人類將徹底解決能源問題
學(xué)研究院有“人造太陽”之稱的全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實驗裝置（EAST）創(chuàng)造新的世界紀錄，成功實現(xiàn)可重復(fù)的1.2億攝氏度101秒和1.6億攝氏度20秒等離子體運行，該成績打破了2020年年底韓國創(chuàng)造的1億攝氏度20秒的紀錄，將時間延長了5倍。科研人員稱新紀錄進一步證明核聚變能源的可行性，也為邁向商用奠定物理和工程基礎(chǔ)。這是人類掌控核聚變的又一次成功突破。核聚變，指輕原子核，例如氫的同位素氘和氚，聚合為較重原子核，例如氦。聚變過程，會損失一定質(zhì)量，根據(jù)愛因斯坦質(zhì)
南方周末 2021-06-032021-06-03
- 新一代“人造太陽”首次放電
新一代“人造太陽”首次放電“人造太陽”是可控核聚變反應(yīng)裝置的俗稱。我國相繼建成中國環(huán)流器一號、二號裝置以及“東方超環(huán)”等一批大科學(xué)裝置。其中，“東方超環(huán)”在世界上首次實現(xiàn)5000萬度等離子體持續(xù)放電百秒量級的高約束運行以及在等離子體中心溫度達1億度條件下運行近10秒，獲得的實驗參數(shù)接近未來聚變堆穩(wěn)態(tài)運行模式所需要的物理條件。2020年12月4日，新一代“人造太陽”裝置—中國環(huán)流器二號M裝置（HL-2M）在成都建成并實現(xiàn)首次放電。之所以稱為“新一代”，是因為
百科知識 2021年2期2021-02-24
- 我國“人造太陽”建成并實現(xiàn)首次放電
日，新一代“人造太陽”裝置——中國環(huán)流器二號M裝置（HL-2M）在成都建成并實現(xiàn)首次放電，標志著我國自主掌握了大型先進托卡馬克裝置的設(shè)計、建造、運行技術(shù)，為核聚變堆自主設(shè)計與建造打下堅實基礎(chǔ)。HL-2M裝置是我國目前規(guī)模最大、參數(shù)最高的先進托卡馬克裝置，是我國新一代先進磁約束核聚變實驗研究裝置。該裝置采用更先進的結(jié)構(gòu)與控制方式，等離子體體積達到國內(nèi)現(xiàn)有裝置2倍以上，等離子體電流能力提高到2.5兆安培以上，等離子體離子溫度可達到1.5億度，能實現(xiàn)高密度、高比
電器工業(yè) 2021年1期2021-01-28
- “人造太陽”即將升起
日，新一代“人造太陽”裝置——中國環(huán)流器二號M裝置（HL-2M）在成都建成并實現(xiàn)首次放電，這意味著中國再度加快了在未來能源探索方面的步伐。人類未來能源的希望地球化石燃料有限、不可再生，而且有污染;風能和水能不穩(wěn)定;人類核電站所用的核裂變原料有限，還核廢料有放射性污染。而可控核聚變不排放有害氣體，有利于解決當前的環(huán)境污染問題。核聚變的原料是氫的同位素（氘和氚），地球上含量極為豐富。氘在海水中儲量極大，1升海水里提取出的氘，在完全聚變反應(yīng)后，可釋放相當于燃燒3
科學(xué)大眾·小諾貝爾 2021年2期2021-01-21
- 我國“人造太陽”開啟新一輪實驗
研究院，有“人造太陽”之稱的全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實驗裝置（EAST）再度開機運行。此次實驗建立在對上一輪實驗結(jié)果的總結(jié)以及對EAST輔助加熱等系統(tǒng)升級改造的基礎(chǔ)之上，目標是讓“人造太陽”向著更“熱”更“持久”發(fā)起沖擊。萬物生長靠太陽，能不能在地球上造出一個“人造太陽”，實現(xiàn)人類源源不斷的清潔能源供應(yīng)夢想？20世紀中葉人類開始核聚變能源研究，20世紀70年代中科院成立了研究托卡馬克的課題組，并逐步在合肥等地布局設(shè)點。高約11米，直徑約8米，重400余噸，看上
電腦報 2021年50期2021-01-18
- 太鋼材料助力“人造太陽”項目
ER）俗稱“人造太陽”，近日，該反應(yīng)堆的關(guān)鍵部件——校正場底部線圈4號和5號，在太鋼順利吊裝進入主機內(nèi)預(yù)定位置。校正場線圈正是由太鋼不銹鋼材料制作的。國際熱核聚變實驗反應(yīng)堆（ITER）計劃，通過可控的核聚變反應(yīng)，為人類提供可持續(xù)清潔能源，校正場線圈由太鋼不銹鋼材料制作、中科院等離子體物理研究所研制，此關(guān)鍵部件吊裝到位，標志著ITER主機安裝第一階段完成。ITER計劃是當今世界僅次于“國際空間站”的多邊大科學(xué)國際合作項目，由中國、日本、韓國、印度、俄羅斯、美
科學(xué)導(dǎo)報 2021年92期2021-01-11
- 我國新一代“人造太陽”首次放電
爍。新一代“人造太陽”裝置——中國環(huán)流器二號M裝置（HL-2M）正式建成并實現(xiàn)首次放電。這標志著我國自主掌握了大型先進托卡馬克裝置的設(shè)計、建造、運行技術(shù)，將為我國核聚變堆的自主設(shè)計與建造打下堅實基礎(chǔ)。放電溫度可達太陽芯部溫度近10倍核聚變并不神秘，只要將氫的同位素氘和氚的原子核無限接近，使其發(fā)生聚變反應(yīng)，就能釋放出巨大能量。其原理看似簡單，但要讓聚變反應(yīng)持續(xù)可控，可以說難于上青天。該項目負責人劉永說，要實現(xiàn)可控核聚變反應(yīng)，必須滿足三個苛刻條件：一是溫度要足
學(xué)生導(dǎo)報·東方少年 2020年12期2020-12-28
- 離“人造太陽”更近一步
著人類距離“人造太陽”的夢想又近了一步。“人造太陽”是什么？已經(jīng)有了一個太陽，為什么還要再造一個太陽？要說清這些問題，需要從能源說起。人類從生產(chǎn)到生活，無一不需要能源。但地球上的能源并非取之不盡，比如煤、石油等化石能源大概只能用幾十年。除了儲量有限，化石能源還有一個問題，就是污染環(huán)境。風能、水能雖然干凈，但供應(yīng)量有限，且受自然條件影響大。圖1 國際熱核聚變實驗反應(yīng)堆（ITER）裝置與祈年殿大小對比圖（圖/中核集團西物院）人類千方百計地想解決能源不足的問題，
發(fā)明與創(chuàng)新 2020年46期2020-12-24
- 我國新一代“人造太陽”首次放電
爍。新一代“人造太陽”裝置——中國環(huán)流器二號M裝置（HL-2M）正式建成并實現(xiàn)首次放電。這標志著我國自主掌握了大型先進托卡馬克裝置的設(shè)計、建造、運行技術(shù)，將為我國核聚變堆的自主設(shè)計與建造打下堅實基礎(chǔ)。放電溫度可達太陽芯部溫度近10倍核聚變并不神秘，只要將氫的同位素氘和氚的原子核無限接近，使其發(fā)生聚變反應(yīng)，就能釋放出巨大能量。其原理看似簡單，但要讓聚變反應(yīng)持續(xù)可控，可以說難于上青天。該項目負責人劉永說，要實現(xiàn)可控核聚變反應(yīng)，必須滿足三個苛刻條件：一是溫度要足
科學(xué)導(dǎo)報 2020年80期2020-12-21
- 讓“人造太陽”綻放更耀眼光芒
——記東華理工大學(xué)核科學(xué)與工程學(xué)院教授張國書
核聚變俗稱“人造太陽”。核聚變不會產(chǎn)生核裂變所出現(xiàn)的長期和高水平的放射性核廢料，也不產(chǎn)生溫室氣體，基本不污染環(huán)境，所以核聚變能是一種清潔的超級能源。自然界中最容易實現(xiàn)的聚變反應(yīng)是氫的同位素——氘與氚的聚變，這種反應(yīng)在太陽上已經(jīng)持續(xù)了50億年。雖如此，人們認識核聚變還是從氫彈爆炸開始的，正是從那時起科學(xué)家們就希望發(fā)明出一種裝置，可以有效控制“氫彈爆炸”的過程，讓能量持續(xù)穩(wěn)定地輸出。然而，可控核聚變需要達到上億攝氏度以上的溫度，這個特點讓科學(xué)家們一次次陷入絕望
科學(xué)中國人 2020年21期2020-12-14
- “人造太陽”的中國力量
夠制造一個“人造太陽”用來發(fā)電，人類就能夠徹底實現(xiàn)能源自由。理想很美好，現(xiàn)實很骨感。一個最突出的問題是，用什么容器來承載核聚變？在地球上利用核聚變能量，要求在人工控制條件下等離子體的離子溫度達到1億攝氏度以上。而目前地球上最耐高溫的金屬材料鎢的熔化溫度是3000多度。這意味著，在1億攝氏度下，找不到盛裝如此高溫等離子體的容器。從20世紀50年代開始，我國與國際基本同步，開始了在可控核聚變領(lǐng)域的研究，并于1965年在四川樂山建成了我國核聚變研究基地——西南物
中國科技財富 2020年8期2020-09-10
- “人造太陽”來了
一個實驗性“人造太陽”項目——國際熱核聚變實驗堆，在法國正式啟動安裝。這是當今世界規(guī)模最大、影響最深遠的國際大科學(xué)工程，被認為是人類能源新時代的黎明。35個合作國家領(lǐng)導(dǎo)人通過遠程視頻參加了慶典，中國國家主席習(xí)近平致賀信。國際熱核聚變實驗堆，原理就是要模仿太陽發(fā)出光和熱的方式，在地球上通過可控熱核聚變的方式，造出在人類控制之下“小太陽”。如果這個目標實現(xiàn)，人類將一勞永逸地解決能源問題。太陽是地球生命的源泉，太陽之源在于熱核聚變。太陽主要元素是氫，占四分之三，
新民周刊 2020年29期2020-08-12
- 當核聚變反應(yīng)堆遇上3D打印 “人造太陽”有望更快“發(fā)光”
3D打印 “人造太陽”有望更快“發(fā)光”近年來，人類對能源的依賴日益加深。但是，煤炭、石油和天然氣等不可再生資源，并非取之不盡、用之不竭。有沒有可能一勞永逸地破解人類能源短缺的困局？隨著核技術(shù)日漸成熟，被譽為“人造太陽”和“人類終極能源”的可控核聚變反應(yīng)堆，或有可能為人類源源不斷地提供清潔能源、造福后代子孫。這項技術(shù)的主要原理是氘和氚在高溫高壓條件下產(chǎn)生核聚變反應(yīng)，并生成大量熱能用于發(fā)電。近日，深圳大學(xué)增材制造研究所陳張偉和勞長石教授團隊，與中核集團核工業(yè)西
中關(guān)村 2020年8期2020-07-31
- “人造太陽”有望更快“發(fā)光”
熟，被譽為“人造太陽”和“人類終極能源”的可控核聚變反應(yīng)堆，或有可能為人類源源不斷地提供清潔能源、造福后代子孫。這項技術(shù)的主要原理是氘和氚在高溫高壓條件下產(chǎn)生核聚變反應(yīng)，并生成大量熱能用于發(fā)電。近日，深圳大學(xué)增材制造研究所陳張偉和勞長石教授團隊，與中核集團核工業(yè)西南物理研究院（以下簡稱西南物理研究院）合作，首次提出并實現(xiàn)了基于3D打印一體化自由設(shè)計和成形復(fù)雜多孔結(jié)構(gòu)正硅酸鋰陶瓷件，有望替代傳統(tǒng)的微球床結(jié)構(gòu)，成為新一代產(chǎn)氚器件，展現(xiàn)出重要應(yīng)用前景。該成果已發(fā)
科學(xué)導(dǎo)報 2020年47期2020-07-27