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35國參與項目,或成全球最大爛尾,中國人造太陽卻獲重大突破_百事通

2023-06-24 07:57:25 來源:探秘志

就在今年4月份,我國全超導托卡馬克核聚變實驗裝置創造新的世界紀錄,成功實現穩態高約束模式等離子體運行403秒 。
這么說聽起來有些像天書,簡單的概括就是四個字:人造太陽。

眾所周知,人造太陽一直被世界各國所關注,并且投入大量的資金進行研發。
一旦成功,將會對人類能源產生顛覆性的影響,毫不客氣的說,人造太陽可以讓我國直接擺脫能源問題,如果實現商用,那將會是所有行業的一種革新。
也正是因為這種巨大的潛在價值,因此全世界都在努力想要研究人造太陽的可行性。因此國際熱核聚變實驗堆計劃應運而生,而開頭提到的全超導托卡馬克核聚變實驗裝置也是基于此目的進行建設。
那么這個國際熱核聚變實驗堆計劃又是什么呢?


(資料圖片僅供參考)

國際熱核聚變實驗堆計劃(ITER)

它是全球規模最大、影響最深遠的國際科研合作項目之一,旨在開發和驗證聚變能作為未來清潔能源的可行性。
ITER計劃建造一個大型聚變反應堆,以實現聚變反應并釋放出大量的能量。
這個項目于2006年啟動,由歐洲、美國、俄羅斯、中國、韓國、印度和日本等35個國家組成的合作伙伴共同參與。
該項目的總部位于法國普羅旺斯地區的卡迪亞赫。
ITER計劃使用聚變技術,通過將輕元素(如氫)在高溫和高壓條件下融合,釋放出巨大的能量。聚變反應類似于太陽內部的核聚變過程。
與傳統的核能反應堆不同,聚變反應不會產生大量的高活性廢物,而且燃料供應充足且廣泛可用。

ITER的目標是實現聚變反應堆的可持續、穩定和高效運行,并為未來商業化聚變能發展提供重要的技術驗證。
該項目的建設和研發工作預計將持續數十年,直到實現可控的聚變反應。
只是這個項目已經出現了嚴重超支以及超限的問題。
原計劃十年完成的項目,至今已經過去了17年,而在最初十年時間里,這個項目總投資達到了63億美金,約449億人民幣。
可見這個項目就是一個燒錢機器,而現在各個國家依然還看不到實現商用的希望。
近日有媒體稱,這項計劃已經陷入“泥潭”,各個國家或無力繼續支付巨大的研發成本,如果這個計劃無力維系,也許會成為全球最大爛尾工程。

全超導托卡馬克核聚變實驗裝置(EAST)

相比起這個項目的不可控性,我國自主研發的全超導托卡馬克核聚變實驗裝置就顯得靠譜了很多。
全超導托卡馬克核聚變實驗裝置(EAST)簡稱“人造太陽”,采用了托卡馬克裝置的設計,這是一種用于控制和維持高溫等離子體的磁約束裝置。
EAST的主要目標是研究核聚變等離子體物理、等離子體控制以及與聚變材料相互作用等關鍵問題。
其研究重點包括探索高溫等離子體的長時間穩定運行、聚變物理基礎的深入研究以及相關工程技術的驗證。
EAST是目前世界上最大、最先進的全超導托卡馬克裝置之一。

它利用超導磁體技術,其中包括超導螺管、超導環和超導螺旋線圈,以實現高強度的磁場約束。
這種設計可以在等離子體中維持足夠高的溫度和壓力,使核聚變反應得以發生。
2018年,EAST實現1億攝氏度等離子體運行等多項重大突破,2021年,EAST再一次創造了新的世界紀錄,成功實現可重復的1.2億攝氏度101秒和1.6億攝氏度20秒等離子體運行,將1億攝氏度20秒的原紀錄延長了5倍。
同年的12月份,全超導托卡馬克核聚變實驗裝置實現了1056秒的長脈沖高參數等離子體運行,這是目前世界上托卡馬克裝置高溫等離子體運行的最長時間。
由此可見,我國自主研發設計的項目,遠比國際合作來得更加靠譜。

國際熱核聚變實驗堆計劃的誕生

當然,并不是說國際熱核聚變實驗堆計劃就一無是處,相反它成立的初衷是非常美好的。
該計劃的前因可以追溯到20世紀初期,當時科學家們開始認識到核聚變是一種潛在的清潔、可持續能源解決方案。
與核裂變不同,核聚變過程釋放的能量巨大,且燃料供應充足,不產生大量的高活性廢物。
然而,核聚變是一項極為復雜的技術挑戰,需要超高溫和高壓條件下將輕元素(如氫)融合在一起。為了克服這些挑戰,國際合作成為實現核聚變的關鍵。
因此國際熱核聚變實驗堆計劃由此出現,但該計劃的建設和研發工作持續了數十年。

在這個過程中,科學家和工程師們致力于解決聚變技術的關鍵問題,例如如何在高溫和高壓環境下保持聚變反應的穩定性,如何設計和制造耐受極端條件的材料,以及如何從聚變反應中提取出可用的電能等等。
該計劃預計在2年內可能實現商用,但有專業人士稱,或許該項目還要在延期3年時間。
而第二期的預算更是高達1500億人民幣。
這么看來的話,該項目似乎爛尾的可能性更大了。
最后我想說,科技的發展并不是一蹴而就的,任何研發都存在失敗的可能性,只要國家與國家之間可以打破技術壁壘,相信未來科技會更上一層樓。你覺得呢?