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1亿摄氏度燃烧100秒!中国可控核聚变迎关键挑战

地球是我们全人类共同的家园,而地球上的各种天然资源则是人类赖以生存的关键。自打人类进入工业时代开始起,对地球上的各种自然资源利用率便开始直线飙升,人类的科技是得以因此发展了,但是各种自然资源的消耗却与日俱增,再这样下去迟早有一天会把地球上的资源储备耗尽。在那之前的这有限时间里,找到一种近乎于可无限利用的能源便成了人类的终极目标,目前来看的话最接近这一终极目标的可研发技术,便是可控核聚变技术。大家每天都能见到的太阳,便是一种自然的核聚变,人类正在全力试图达成的可控核聚变技术,简而言之就是要将太阳的能量汇聚于容器之中为自己所用。目前世界上展开可控核聚变研发的国家有不少,我们中国是其中研发进度位居前列的一个,日前有一则新传来的消息再次引人关注,我们中国可控核聚变技术,迎来1亿摄氏度燃烧100秒的关键挑战,中科院为此已经全力以赴。

据网络消息,中国科学院合肥物质科学研究院将于近期,对我们中国自行研发建造的全超导托卡马克聚变实验装置(简称EAST),完成一轮最新的升级改造工作。在升级改造工程完成之后,中科院下属合肥物质科学研究院,将使用新的EAST装置向芯部电子温度1亿摄氏度,运行时间100秒的长脉冲等离子体科研项目发起挑战。倘若成功,这将是全球范围内可控核聚变能源研究的一个新高度。

目前,全球范围内的可控核聚变技术运行记录由韩国保持,此前韩国制造的人造太阳1亿摄氏度下运行20秒的时间。更早以前的上一代世界纪录则是我们中国保持,我们中国建造的东方超环装置在1亿摄氏度的温度下,维持了10秒的运行时间。由以上这两个世界纪录不难看出,目前人类对可控核聚变技术的探索仍然处在初级阶段,仅仅只是维持数十秒到一百秒的时间,都需要一次又一次的科研攻关与创新突破,技术上存在非常大的难度。

据中科院下属合肥物质科学研究院副院长宋云涛介绍,EAST项目是中国重大的科学工程,最终的目标是为全人类开发核聚变能源,提供工程和物理实验的基础。EAST装置自建成以来已开展大小实验96000余次,先后实现了稳定在101.2秒左右的稳态长脉冲高约束等离子体运行试验,以及电子温度维持在1亿摄氏度上下、持续20秒的等离子体运行试验等一系列的国际重大科学突破。中国的EAST装置目前处在世界领先地位,所采用的技术和设备也是我们中国自研、具有完全的自主知识产权,如果本次的100秒运行试验能够完成,那将是中国以及全人类可控核聚变技术一个新的里程碑式突破。

    另据中科院等离子体物理研究所研制中心主任吴杰峰介绍,人造太阳是一项非常复杂的尖端科学工程,最大的难点在于要让上亿摄氏度的高温,与零下269摄氏度的极低温,在一米以内的范围下共存,这一过程涉及到上万个零部件的精确安装调试,哪怕存在一点点的瑕疵和不确定性,都有可能导致整个实验的前功尽弃与失败。相关的EAST改造工作目前进展顺利,预计将于4月底左右竣工,最终的时刻已然将至,让我们一起期待着中科院为人类可控核聚变技术再创新高。