全球最大“人造太阳”核心安装开启，人类离“造太阳”还有多远？
文章图片
↑起重机将国际热核聚变实验堆的杜瓦底座吊入托卡马克基坑内 。(资料图片)
文章图片
↑中核集团建造的中国环流器二号 。(中核集团供图)
可控核聚变装置俗称“人造太阳”，是照亮人类未来的终极能源梦想 。近日，我国传来好消息：由中核集团牵头的中法联合体为“人造太阳”核心设备安装工作全面开展创造了有利条件——这是中国向核能高端市场迈出的实质性步伐，将为我国深度参与聚变国际合作、自主设计建造未来中国聚变堆奠定坚实基础 。
近日，位于法国的世界上最大的核聚变反应堆——国际热核聚变实验堆(ITER)项目迎来了重要里程碑时刻，施工人员开始安装反应堆托卡马克的首个主要部件 。此前，由中核集团牵头的中法联合体按期开展了相关安装底座——杜瓦底座的接收及吊装准备工作，为核心设备安装工作全面开展创造了有利条件 。这是中国向核能高端市场迈出的实质性步伐，将为我国深度参与聚变国际合作、自主设计建造未来中国聚变堆奠定坚实基础 。
从“靠太阳”到“造太阳”
可控核聚变装置俗称“人造太阳”，是全球核聚变人一代代接力奔跑，致力于照亮人类未来的终极能源梦想 。伴随全球人口增长与经济发展，能源需求将持续增长 。然而，地球化石燃料的储量有限，寻找未来能源成为当务之急 。
万物生长靠太阳，无论是传统的化石能源，还是风能、生物能等新型能源，其本质都是太阳能 。而太阳的能量，科学家们早已探明究竟：来自其内部的核聚变反应 。
那么，我们是否可以模拟太阳产生能量的原理，研发可控核聚变技术，从而制造“太阳”呢？
专家的回答是肯定的：不仅可以，而且是必须 。
“可控核聚变是目前人类认识到的，可以最终解决人类社会能源与环境问题、推动人类社会可持续发展的重要途径之一 。”中核集团核工业西南物理研究院院长段旭如表示 。
从必要性来说，化石能源不可再生且有污染，风能、水能不稳定，核裂变能原料有限、核废料有放射性污染，因此，需要寻找资源丰富、清洁高效的新能源——目前，最有可能担当这一角色的只有可控核聚变能 。而且，可控核聚变不排放有害气体，有利于解决当前的环境污染问题 。
从可行性来说，核聚变的原料是氢的同位素(氘和氚)，地球上含量极为丰富 。“氘在海水中储量极大，1公升海水里提取出的氘，在完全聚变反应后，可释放相当于燃烧300公升汽油的能量 。”段旭如说 。
一字之差的困难
从核裂变到核聚变，从不可控到可控——仅一字之差，但技术难度差别太大了 。“世界上首颗原子弹爆炸后不到10年，核裂变技术就实现了和平利用，建成了核电站 。”中核集团核工业西南物理研究院特聘研究员钟武律说，因此，许多人曾乐观地认为，用不了多久就能实现核聚变的和平利用——然而，经过全世界科学家超过半个世纪的努力，至今仍未成功 。
钟武律做了一个简单比较 。太阳能稳定核聚变，是因其内部不仅有1500万摄氏度以上的高温，且约有3000亿个大气压的超高气压 。而地球上无法达到如此高的气压，只能在高温上下功夫了，需要把温度提高到上亿摄氏度才行 。“先不说如何产生这么高的温度，就算产生了，也找不到容器‘盛放’它 。”钟武律说，地球上最耐高温的金属材料钨在3000多摄氏度就会熔化 。
不过，人类不会被困难吓倒 。20世纪50年代开始，科学家们就经历了一系列磁约束技术路线的探索，到上世纪60年代，前苏联科学家提出托卡马克方案，效果惊人，备受关注 。托卡马克，简单来说是一种利用磁约束来实现受控核聚变的环形容器 。它的中央是一个环形真空，外面围绕着线圈 。通电时，其内部会产生巨大螺旋形磁场，将其中的等离子体加热到很高温度，以达到核聚变目的 。
推荐阅读
- 世界|广昌行：置身世界最大莲池 “白衣仙女”与莲共舞
- WBC|他是全球最年轻的拳王，美国6岁孩童获得WBC拳王头衔
- 951|青岛中考落幕 九年级单科最大缺考951人 8月14日将公布成绩
- 人民日报客户端|最新：全球新冠肺炎确诊超1450万例 美国超377万例
- Tech星球|最大独角兽蚂蚁启动A+H上市，科创板周年迎来「课代表」
- 中油财经网|局势变了！5月，中国成德国最大出口目的地，美国降第3……
- 美国彼得森国际经济研究所高级研究员：中国经济回暖将对全球经济复苏发挥积极作用
- 烽火亮剑|或给全球国家提了个醒，敢挑衅直接打死！杜特尔特发出强势警告
- 疫情|刚刚，全球抗疫传来两个“坏消息”，拉响了何种警报？
- 电影|历史上全球票房最高的十部电影排行榜，哪部是你最喜欢的电影？