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中国组装世界首个"人造太阳"

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发表于 2006-2-12 09:44:35 | 显示全部楼层 |阅读模式
中国组装世界首个"人造太阳"

核聚变 1公升海水能量=300公升汽油 中国组装世界首个"人造太阳"

(北京、合肥综合讯)世界上第一个稳定、持续并且可控制的全超导核聚变实验装置,已在中国科学院合肥物质科学研究院进入最后组装阶段,将于今年三四月建成,在进行一段调试和修改补充工作后,预计今年7、8月份正式运行。

核聚变(nuclear fusion)是一种先进的核能技术,其原理是由较轻的原子核聚合成较重的原子核而释出能量。最常见的方法是由氢(hydrogen)的同位素氘(deuterium ,读“刀”,又叫重氢)和氚(tritium ,读“川”,又叫超重氢)聚合成较重的原子核如氦(helium)而释出能量。

在自然界中,太阳就是一个超巨型的“核聚变反应堆”,因此中国科学家正在进行的这个项目,又被称为“人造太阳”。

据央视国际报道,这个全超导核聚变实验装置的正式名称是“国家‘九五’大科学工程EAST建设项目”。EAST是英文Experimental Advanced Superconducting Tokamak的缩写,中文称为先进超导托卡马克实验装置。

报道描述说,这个装置从内到外一共有五层部件构成,最内层的环行磁容器像一个巨大的“游泳圈”,进入实验状态后,“游泳圈”内部将达到上亿摄氏度的高温,这也正是模拟太阳聚变反应的关键部位。

EAST工程项目总负责人万元熙介绍说,在高压高温下面,太阳从里面到表面都在发生聚变反应,正是因为这些聚变反应释放出大量能量,使太阳上亿年源源不断发出光和热。但是太阳上的聚变反应是不可控的,为了让这种能量为人类所用,需要将能量释放过程变成一个稳定、持续并且可控制的过程。EAST正是起着这一转化作用,通过磁力线的作用,氢的同位素等离子体(plasma)被约束在“游泳圈”中运行,发生高密度的碰撞,也就是聚变反应。

能源危机已经开始侵袭世界,地球上的石油、煤等在百年之内会耗尽。科学家认为,从海水中提取氘,使其在上亿度的高温下与氚产生聚变反应,1公升海水里提取的氘,在完全的聚变反应中所释放的能量,相当于燃烧300公升汽油释放的热能。

与现有核电厂采用的核裂变(nuclear fission)技术不同的是,核聚变不会产生含高度放射性的核废料,因此不会构成环境污染。万元熙说,制造一个装置实现受控热核(聚变)反应堆,可以得到无穷尽的清洁能源,就相当于人类为自己制造一个或数个小太阳,源源不断从核聚变中得到能量。

另据新华社合肥分社较早时报道,万元熙说,如果这个实验装置能在今年7、8月份按期完成放电试验,那EAST就是世界上第一个建成的具有非圆截面(noncircular cross-section)的全超导托卡马克实验装置。

托卡马克(Tokamak)是利用磁约束来实现受控核聚变的环性容器。Tokamak 来源于拉丁文的环形(toroidal)、真空室(kamera)、磁(magnit)、线圈(kotushka)。

据知,EAST工程的建设和物理研究,可为欧盟、美国、中国、日本、韩国、瑞士和俄罗斯等七方同意在法国的卡达拉舍兴建的“国际热核聚变试验堆”(ITER)的建设提供直接经验,并为未来聚变实验堆提供重要的工程和物理实验基础。
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