人类离“不竭的能源”另有多远?
发布时间:2021-09-19  

【贝博app手机版】2019-11-12泉源:中国核工业先看一个数据:2018年,世界人口数量近76亿,到2050年,世界人口预计将凌驾90亿。以现在及未来的人口规模,思量到地球化石燃料储量,人类在不远的未来面临能源短缺的庞大威胁。核聚变能被认为是解决人类未来能源逆境的理想能源。

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现在,通过人工方式主要有两种途径实现受控热核聚变,即惯性约束和磁约束。前者使用超高强度的激光或其他粒子束在极短的时间内辐照氘氚靶,获得能量增益。后者是使用强磁场可很好地约束带电粒子的特性,将氘氚燃料用特殊的加热方法加热到聚变反映温区(1亿度以上)以“点燃”氘氚反映,使用特殊设计的“磁笼子”将这种高温等离子体稳定地约束在真空容器内,以实现聚变反映稳定举行。

相较于惯性约束研究,托卡马克装置类型的磁约束研究走得更远,其科学可行性已经获得证实。为进一步推进人类可控核聚变研究,验证聚变能在科学和工程技术上的可行性,国际热核聚变实验堆(ITER)计划应时而生。

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它是一个具有先进磁场位形的全超导托卡马克核聚变实验反映堆,其开端科学目的是把上亿摄氏度、由氘氚组成的高温等离子体约束在“磁笼”中,实现聚变功率增益约即是10,维持300~500秒。ITER的托卡马克反映堆模型,图中紫色发光部门是核聚变燃料等离子体。

业内一个普遍认识是,如果聚变功率增益到达10~30,能够实现矜持式稳态运行,核聚变能将具有商业运用价值。ITER计划目的中的10倍增益正是人类对核聚变能商业价值的一次探索。此外,在ITER装置中将发生与未来商用聚变反映堆相近的氘氚“燃烧”等离子体,以供科学家和工程师研究其性质、控制方法等,这是走向聚变能商用必经的关键一步。

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