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“人造太阳”时间表更新 第一度电瞄准2030年

来源:搜狐新闻
“人造太阳”时间表更新 第一度电瞄准2030年

可控核聚变,常被称作“人造太阳”,最近取得了新突破。2023年6月27日,中国自主研发的两款核聚变堆超导磁体,顺利完成了技术验收和满工况参数测试。其中,高温超导中心螺管线圈作为紧凑型聚变实验装置的核心部件备受瞩目。该装置的目标是在2027年底完工,并预计在2030年左右,成功演示利用核聚变产生第一度电。

模拟太阳内能量释放原理,“人造太阳”需要将燃料加热到上亿摄氏度的高温,但至今没有材料能够长期承受这种极端温度。数十年来,科学家们主要通过强大的磁约束方式,将等离子体悬浮固定,防止其接触容器壁并熄灭等离子体,而此次团队攻克的,正是“人造太阳”的关键装置。

目前,可控核聚变领域普遍采用海水中的轻原子核“氘”作为燃料。一升海水中蕴含的聚变能量,相当于300升汽油燃烧产生的能量,且几乎无放射性废物产生,亦无碳排放问题。据估算,地球海洋中大约蕴藏45万亿吨氘,以人类当前的能源消耗速率计算,可支撑人类文明发展数十亿年。正因如此,世界主要国家都将“人造太阳”技术视为必需攻克的课题。

此次测试完成的磁体,在原材料选取、结构设计、设备配置和工艺流程上全面实现了国产化。材料成本也发生了显著变化,同样规格的超导材料,价格从之前的每米400元降至100元。更重要的是,新线圈在重量、尺寸及储能能力上均大幅超越前身,单个线圈重量从350吨提升至580吨。这预示着未来“人造太阳”产生的能量也将更为强劲。

中国“人造太阳”项目

时间表不断前移

2025年1月,全超导托卡马克实验装置“东方超环”成功实现1亿摄氏度等离子体稳态运行1066秒,创下世界级纪录。

这次超导磁体的技术突破,弥补了核聚变工程化建设链条中最为困难的一环。这项成就的背后,是自20世纪80年代起,几代科研人员的持续奋斗。

中国科学院合肥物质研究所等离子体研究所研究员秦经刚谈到,“多年努力后,我们已看到希望。遵循既定计划,我们希望能在2030年实现发电目标。至于未来,示范堆乃至商业堆的建设,仍需逐步推进。”

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