中国核聚变技术突破 2050盼"人造太阳"来发电

合肥市的全超导托卡马克核聚变实验装置。 © 照片: Hefei Institutes of Physical Science, CAS

(法广RFI 夏榕)法新社合肥消息称,中国科学家在合肥市东部建造一座外形有如巨型汉堡的核聚变反应堆,可将等离子体加热到摄氏一亿度,凸显北京方面决心掌控清洁能源技术的核心,并希望到2050年能建成一座功能齐全的核聚变发电站。

报道称,位于中国安徽合肥市的先进全超导托卡马克核聚变实验装置(简称“EAST”,中文名为“东方超环”),由于其产生的热量和能量,有时被称为“人工太阳”。最近,该装置成功把烧热到摄氏1亿度的等离子体约束到了创纪录的10秒钟。而摄氏一亿度是太阳核心温度的6倍。如此令人难以置信的温度对于实现可持续核聚变反应至关重要。核聚变反应此后有望成为取之不尽、用之不竭的能源。

据参与该项目的中国官员宋运涛(音译)表示说:“我们希望通过这一装置扩大国际合作,并为人类未来使用核聚变能源做出中国的贡献。”他补充说,中国还打算建造一个独立的核聚变反应堆,到本世纪中叶(2040-2050)可以开始进行商业发电。

法新社指出,EAST是国际热核聚变实验反应堆(ITER)计划的一部分。ITER旨在证明核聚变发电的可行性。这个由欧盟、印度、日本、中国、俄罗斯、韩国和美国出资和运营的项目,现正在法国南部建设中。它将整合EAST和其他项目的研究成果。宋运涛亦认为“核聚变不是一个国家可以单独完成的事,和ITER一样,世界各地的人们需要在这方面共同努力。”

核聚变虽被认为是能量的圣杯,是太阳的源动力。但是维持地狱高温并将其包含在抗性材料中等条件极其困难,又异常昂贵,在项目启动12年后,ITER的预算估计接近200亿欧元。2017年时,ITER的总负责人Bernard Bigotj接受中国官媒新华社提问时曾评估指,中国政府对核聚变的研究“非常积极”。

法新社报道称,在合肥,反应堆位于混凝土结构内,通过电缆和管道连接到缠绕的测量装置和其他设备,这种设计会唤起自行车车轮的辐条。其实,核聚变研究并不新鲜。 根据ITER的说法,英国的Jet项目是迄今为止最大,最强大的托卡马克(tokamak)。

“在欧洲、美国、日本和韩国建造了其他一些磁性密闭室,其中一些已经停止服务,有些时后,总体结果比EAST更好。”ITER中国高级工程师吴松涛(音译)这么告诉法新社。他说:“只有在机器的核心区域,EAST达到了1亿度,核心外的温度要低得多”, “这些参数与ITER的预期相差甚远。”也就是说,中国在核聚变方面的技术能力仍落后于发达国家。但安徽的试验凸显中国科技的快速发展及其实现更多目标的承诺。吴松涛还指出,中国的能力“在过去20年里发展迅速,尤其是在赶上ITER快车之后”。

据悉,正在法国南部Saint-Paul-lès-Durance建造中的反应堆将比其前辈大十倍,且加热温度可达到摄氏1.5亿度。第一次测试预计得等到2025年。

另一方面,中媒报道则强调,中国物理学家能够利用强大的磁场来实现“人造太阳”这一目标,这种磁场可以使氢气悬浮在反应室内。全超导托卡马克大科学装置EAST是世界上最先进的磁性预留系统,是许多现代聚变反应堆设计的基础。凭借这种“人造太阳”,中国在竞相使用先进核技术争夺无限能源的国家中,取得优势地位。

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