中国核聚变研究创世界记录 “人造太阳”有望在10年内提供电力!
据一位首席科学家称,如果该项目获得政府的最终批准,中国可以在10年内利用拟议中的“人造太阳”发电。
1.中国聚变工程测试反应堆已经设计完成,或在10年内提供电力
周日在北京举行的碳控制会议上,宋云涛教授对当地媒体表示,如果政府给予相关支持,核聚变反应堆的建设可能在21世纪30年代初完成。
聚变技术,也被称为人造太阳,可以通过模拟太阳中的核聚变过程,提供无穷无尽的清洁能源。不过由于工程复杂性相当大,国际上开发它的努力遭遇了延误,成本也在不断上升。政府已要求科学家为中国聚变工程实验堆(CFETR)做准备,包括工程设计和在合肥市建设大型试验设施,不过最终批准仍在等待中。
CFETR的目标是成为第一个利用聚变热发电的设施,但是这就带来了控制极端高温气体氢的挑战,因为反应堆内部的温度预计将达到或超过1亿摄氏度。在运行的第一阶段,它的设计目标是产生 200 兆瓦的稳定电力输出(发电所需的电力),大约相当于一个小型燃煤电厂的功率。
2.中国核聚变研究创造世界记录,有望成为首个产生足够电力的核聚变反应堆
中国的核聚变反应堆可能不会是世界上第一个,位于法国南部的国际热核实验反应堆(ITER)的建设接近完成,可能在2025年投入使用。但自2007年启动以来,经过多次推迟,ITER已成为历史上最昂贵的国际科学项目,包括中国在内的相关国家将为此耗资450亿美元至650亿美元。尽管它将首次实现人造太阳的想法,但它产生的燃烧无法持续产生足够的能量来发电,而这正是中国的反应堆的目标。
建造聚变反应堆的竞赛正在升温。美国提议在2035年至2040年间,通过政府和私营企业建设的试验性核聚变电站发电。英国提议到2040年将核聚变能源商业化。
宋教授表示,中国的核聚变研究始于俄罗斯的硬件和技术,但近年来已经在该领域取得了领先地位。今年5月,合肥的一个模拟装置在1.5亿摄氏度的温度下产生了一个燃烧的等离子体,该等离子体保持在稳定水平超过100秒,创造了世界纪录。
据宋教授称,磁约束核聚变的发展与计算机中央处理器芯片的发展一样快,中国项目的下一个目标是将燃烧时间从400秒增加到1000秒。另外,这项工作在其他行业也有好处。由于核聚变研究的进步,中国超导材料的生产能力增加了1万倍。从运输到医疗设备,许多行业都需要超导体,而产量的增加有助于大幅降低超导体的价格。目前,60%到70%的海外超导材料是从中国购买的。
据悉,中国政府已经计划在2060年实现碳中和目标之前开始大规模建设聚变能源工厂。
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