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    核聚變能聯(lián)網(wǎng)發(fā)電又前進(jìn)一大步

    2017/8/14 11:00:33

    人類一直在尋找這樣一種能源,它可開(kāi)發(fā)、可持續(xù)、安全可靠且取之不盡,與此同時(shí),這種“理想”能源要最終實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。核聚變讓人類可以駕馭太陽(yáng)和星星,從中獲取史無(wú)前例的巨大能源。世界各國(guó)的科研人員正試圖在實(shí)驗(yàn)室中實(shí)現(xiàn)“人造太陽(yáng)”的壯舉,他們也面臨著各種阻力。

     

    據(jù)外媒6月11日?qǐng)?bào)道,美國(guó)田納西大學(xué)的研究人員已經(jīng)成功研發(fā)出一項(xiàng)隔離和穩(wěn)定中心螺線管的關(guān)鍵技術(shù),該技術(shù)用于正在開(kāi)發(fā)中的國(guó)際熱核實(shí)驗(yàn)反應(yīng)堆(ITER)。此舉將利用核聚變能聯(lián)網(wǎng)發(fā)電的可行性又向前推進(jìn)了一大步。相對(duì)于目前使用的核裂變技術(shù),核聚變技術(shù)可以提供更多的能量,而風(fēng)險(xiǎn)卻小得多。

    田納西大學(xué)機(jī)械學(xué)教授大衛(wèi)·埃里克、航空航天學(xué)教授馬杜·馬杜卡爾和生物醫(yī)學(xué)工程教授馬蘇德·帕蘭領(lǐng)導(dǎo)的研究小組完成了ITER項(xiàng)目的一個(gè)重要步驟,通過(guò)實(shí)驗(yàn)成功地測(cè)試了隔離和穩(wěn)定中心螺線管的技術(shù)。該實(shí)驗(yàn)裝置是ITER的主架構(gòu),同時(shí)這項(xiàng)研究也關(guān)系到ITER項(xiàng)目的進(jìn)展。

    馬杜·馬杜卡爾表示:“ITER的目的是實(shí)現(xiàn)聚變能聯(lián)網(wǎng)發(fā)電。核聚變的能量要比核裂變產(chǎn)生的能量更加安全和高效。我們不會(huì)再面對(duì)像切爾諾貝利和日本的核裂變反應(yīng)堆發(fā)生失控所帶來(lái)的危險(xiǎn)。此外,核聚變反應(yīng)幾乎不會(huì)產(chǎn)生放射性廢物。”

    “人造太陽(yáng)”的希望

    ITER是介于當(dāng)前的等離子物理實(shí)驗(yàn)裝置和未來(lái)的核聚變發(fā)電站之間的一個(gè)試驗(yàn)性步驟,其目標(biāo)是要建造第一個(gè)可自持燃燒的核聚變實(shí)驗(yàn)堆。從技術(shù)上說(shuō),ITER裝置是一個(gè)能產(chǎn)生大規(guī)模核聚變反應(yīng)的超導(dǎo)托克馬克,俗稱“人造太陽(yáng)”。

    “ITER計(jì)劃”是目前全球規(guī)模最大、影響最深遠(yuǎn)的國(guó)際科研合作項(xiàng)目。該計(jì)劃是人類實(shí)現(xiàn)安全、高效、潔凈的聚變能源夢(mèng)想進(jìn)程中最為重要的一步。這個(gè)計(jì)劃在30年的運(yùn)轉(zhuǎn)周期里預(yù)計(jì)耗資超過(guò)100億歐元,參與者有包括歐盟、美國(guó)、俄羅斯、日本、中國(guó)、印度和韓國(guó)在內(nèi)的33個(gè)成員國(guó),覆蓋全球60%的人口和80%的GDP。他們聯(lián)合起來(lái),組成一個(gè)偉大的科學(xué)團(tuán)隊(duì),共享各自的資源,以滿足這一概念實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)所需的科學(xué)與工程技術(shù)。

    ITER的使命是證明核聚變能在工程和經(jīng)濟(jì)上的可行性。ITER需要取得技術(shù)上的關(guān)鍵突破:穩(wěn)定地越過(guò)1022的“聚變?nèi)胤e”,超過(guò)能量的“收支平衡點(diǎn)”,實(shí)現(xiàn)10倍的能量增益Q值,證明利用核聚變能在工程上是可行的,并具有實(shí)用的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

    目前,一座示范性反應(yīng)堆正在法國(guó)南部普羅旺斯-阿爾卑斯-藍(lán)色海岸大區(qū)的卡達(dá)拉舍建造,預(yù)計(jì)2020年開(kāi)始運(yùn)行。這項(xiàng)工程為進(jìn)一步探索和發(fā)展能直接用于商用聚變發(fā)電的相關(guān)技術(shù),為建造未來(lái)的聚變能示范電站,奠定了堅(jiān)實(shí)的科學(xué)基礎(chǔ)和必要的技術(shù)基礎(chǔ)。

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