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比太陽表面溫度高18000倍,持續運行10秒,我國此裝置又創新紀錄

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2020-04-05  科普大世界

說到“人造太陽”,我們都知道是可控核聚變技術裝置,但是不清楚的朋友可能仍然會認為是人類造出了一個“小太陽”,實際上它是利用的可控核聚變技術制造出來的一團高溫等離子體,通常并非球形,而是呈環狀,其目的是為了發電用。

據央視等媒體4月3日報道,我國自主設計的核聚變實驗裝置“東方超環”最新實驗取得重大突破,實現了在1億度高溫之下運行10秒鐘的目標。

目前的可控核聚變實驗裝備一般被叫做全超導托卡馬克核聚變試驗裝置,又被叫做EAST,“東方超環”是中科院合肥物質科學研究院等離子體物理研究所自主研制的磁約束核聚變實驗裝置,它也是全世界第1個全超導托克馬克裝置,是我國第四代可控核聚變實驗裝置。

該裝置實驗碩果累累,2017年在全世界首次實現了5000萬度等離子體持續放電101.2秒的高約束運行,2018年底,又首次實現了1億度等離子體放電,實現加熱功率超過10兆瓦,等離子體儲能增加到300千焦。最新的這次試驗達到了1億攝氏度保持10秒,毫無疑問這是一個讓世界矚目的實驗成就。

1億攝氏度的高溫有多么的驚人?比較一下感觸更深,超過50攝氏度的氣溫會讓我們熱得喘不過氣來,一個大氣壓下,水被加熱到100攝氏度就會沸騰,熔點最高的金屬鎢在3410攝氏度時就會融化,已知熔點最高的物質五碳化四鉭鉿熔點為4215攝氏度,太陽的表面溫度大約為5600攝氏度℃,太陽的內部溫度大約為1500萬攝氏度,可見東方超環創造出的1億攝氏度的高溫要比太陽內部的溫度還要高6~7倍,比太陽表面的溫度則高了18,000倍左右。

所以“東方超環”這樣的托卡馬克裝置所創造的溫度其實比太陽的溫度還要高,因此也難怪會被稱為“人造太陽”了。

人類對核聚變技術的應用最主要體現在“氫彈”上,氫彈是大當量的核武器,前蘇聯曾經制造過5000萬噸TNT當量的最大氫彈,其爆炸產生的破壞力非常巨大。不過“東方超環”這樣的托卡馬克裝置卻是為了發電用的,它追求的是可控核聚變發電技術。

可控核聚變發電技術被視為人類解決能源問題的終極方案,它的發電效率極高,而且不會造成污染,也不會像現在的核電站依靠核裂變發電會出現有害輻射現象。不過可控核聚變發電技術目前還有很多瓶頸,但隨著相關科技人員的一步步攻關,人類終將獲取這一技術,并利用這一技術實現能源供給,并且該技術也將大大加快科技的發展,不過從目前的進展來看,未來的二三十年之中,可控核聚變發電技術還很難造福人類。

參考資料:
新華網4月3日文章《中國“人造太陽”首次實現1億攝氏度運行10秒鐘》

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