?太争气了!成功运行1056秒,比太阳热5倍,我国“人造太阳”破纪录!



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恒星燃烧的过程就是核聚变 , 太阳的能源十分庞大 , 而它总有“熄灭”的一天 , 尽管那一天不会很快到来 。 其实 , 除了自然环境需要太阳的能源外 , 如果我们能研制出小型太阳 , 也将使得人类突破现有能源的限制 , 达到更高的山峰 。 “人造太阳”一直是科技强国追寻的目标 , 实验性聚变反应堆可以帮助解锁近乎无限的清洁能源 。 在这个关键领域 , 我国又一次处于世界领先地位 。

据官方媒体消息 , 中国的“人造太阳”创造了一项新的世界纪录:将一圈等离子体过热至比太阳热5倍的温度 , 并且坚持的时长超过了17分钟 。EAST(东方超环)核聚变反应堆在 1.58 亿华氏度(7000 万摄氏度)的温度下保持了1056 秒 。 这一成就 , 使我们向无限的清洁能源又迈进了一大步 , 也是人类的一大步!
中国实验性核聚变反应堆打破了法国 Tore Supra tokamak 于 2003 年创造的纪录 , 当时线圈中的等离子体在类似的温度下保持了 390 秒 。 EAST 此前曾在 2021 年 5 月以前所未有的 2.16 亿华氏度(1.2 亿摄氏度)运行 101 秒 , 创造了另一项记录 。 相比之下 , 实际太阳的核心温度 , 只需要达到约 2700 万华氏度(1500 万摄氏度) 。

实验负责人、中国科学院等离子体物理研究所研究员说:“最近的成功运行 , 为聚变反应堆的运行奠定了坚实的科学和实验基础 。 ”
70 多年来 , 科学家们一直试图利用核聚变的力量 , 通过在极高的压力和温度下融合氢原子制造氦气 , 所谓的主序星能够将物质转化为光和热 , 产生大量能量而不会产生温室气体或持久的放射性废物 。
但是复制恒星“心脏内部发现的条件”并非易事 。 聚变反应堆最常见的设计是托卡马克 , 它的工作原理是使等离子体(物质的四种状态之一 , 由正离子和带负电荷的自由电子组成)过热 , 然后将其困在具有强大磁场的环形反应堆室内 。

然而 , 将湍流和过热的等离子体线圈保持足够长的时间 , 以进行核聚变是一个艰苦的过程 。 苏联科学家纳坦·亚夫林斯基于 1958 年设计了第一个托卡马克 , 但从来没有人设法制造出一种理想型的反应堆 , 这种反应堆能够实现释放的能量大于所吸收的能量 。
主要的绊脚石之一是 , 如何处理热到足以融合的等离子体 。 聚变反应堆需要非常高的温度 , 甚至比太阳热很多倍 , 因为它们必须在比恒星核心内自然发生聚变的压力低得多的压力下运行 , 所以条件也更为苛刻 。
尽管通过现有的技术 , 能很容易地将等离子体加热到比太阳更热的温度 , 但找到一种方法将它围起来 , 使其不会烧穿反应堆壁(使用激光或磁场)而不破坏聚变过程在技术上是依旧困难的 。

这次我国的成功 , 说明已经克服了相当多的障碍 , 攻克了重重难关 , 真的是太争气了!预计 , 到 6 月份实验结束时 , EAST 将耗资超过 1 万亿美元 , 并且它正被用于测试一个更大的聚变项目的技术:国际热核实验反应堆 (ITER) , 该反应堆目前正在建造中 。
【?太争气了!成功运行1056秒,比太阳热5倍,我国“人造太阳”破纪录!】ITER 将成为世界上最大的核反应堆 , 是 35 个国家 , 包括欧盟、英国、中国、印度和美国等国家合作 , 它包研发的 , 含世界上最强大的磁铁 , 使其能够产生可怕的磁性 。 据先前消息 , 这种磁铁的磁场强度 , 是地球周围磁场强度的280000 倍 。
聚变反应堆预计将于 2025 年研制完成并上线 , 它将为科学家们提供更多 , 关于在地球上利用恒星能量的实用性方式 。

我国也在推进更多自己的核聚变发电计划——它正在进行内部约束聚变实验 , 并计划在 2030 年代初完成一个新的托卡马克 。 一家英国公司希望到2030 年实现聚变商业发电 。 此前 , 韩国也完成了类似实验 , 只不过他们的人造太阳仅仅坚持了30秒 。
总结:
“人造太阳”的成功实现 , 将为我们的清洁能源提高更加有利的保障 , 此次实现突破17分钟 , 已经绝对处于世界领先地位 , 确实是人类的一大步 。 能够取得今天这样的成就 , 背后是科学家们的辛苦付出 。 我们相信 , 尽管现在地球的环境不如以前那么好 , 但在科技飞速发展的今 , 我们一定能够拥有更美好的未来 。

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