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这件大事在中国科大启动,人类追求终极能源的梦想又朝前迈进一步

     

        太阳的光和热,来源于内部的热核聚变。仿效太阳的原理,建造可控的“人造太阳”,是人类解决能源危机的梦想。然而,核聚变能虽然是一种清洁能源,安全性高,不存在失控、核泄漏及核废料等安全问题,但难度非常大,目前人类还没有实现可控的核聚变能。



        今天,“中国聚变工程实验堆集成工程设计研究”项目启动会在中国科学技术大学举行,宣布中国聚变工程实验堆(CFETR)正式开始工程设计,中国核聚变研究由此开启新征程。按照发展计划,到2050年,中国聚变工程实验堆实验成功,建设聚变商业示范堆,完成人类追求终极能源的梦想。



项目启动会现场


        当前,世界各地建有不少核电站,它们利用的是核聚变能吗?答案是否定的!咱们先跟着小编来科普一下,看看核聚变和核裂变到底有啥区别。





        核能是人类历史上的一项伟大发现。 1964年10月16日,我国第一颗原子弹试爆成功的消息震惊世界。1967年6月17日,我国第一颗氢弹爆炸成功,距离第一颗原子弹爆炸成功仅仅2年零8个月。实际上,原子弹和当前世界各国的核电站,利用的就是核裂变技术;而氢弹采用的则是核聚变技术,氢弹的威力比原子弹大得多。


合肥科学岛上的“人造太阳”全超导托卡马克核聚变实验装置。


        核裂变是一个大质量的原子核分裂成两个比较小的原子核,核聚变是小质量的两个原子核合成一个比较大的原子核,在核裂变和核聚变过程中都会释放出巨大的能量,而后者释放的能量更大。相对而言,核裂变虽然能产生巨大的能量,但远远比不上核聚变,裂变堆的核燃料蕴藏有限,不仅产生强大的辐射,伤害人体,而且遗害千年的废料也很难处理。核聚变释放的能量比核裂变更大,其放射性污染等环境问题也少。如氘和氚之核聚变反应,其原料直接取自海水,来源几乎取之不尽,因而是比较理想的能源取得方式。


        聚变能源由于燃料来源丰富和近无污染,成为人类社会未来的理想能源,被认为是最有希望彻底解决能源问题的根本出路之一。以实现聚变能源为目标的中国聚变工程实验堆(CFETR),是我国聚变能研发必不可少的一环,直接瞄准未来聚变能的开发和应用,将建成世界首个聚变实验电站。CFETR将是我国自主设计和研制、以我为主联合国际合作的重大科学工程。


“科大一环”反场箍缩磁约束聚变实验装置。桂运安 摄


        我国于2006年正式加入“国际热核聚变实验堆(ITER)计划”,中国聚变工程实验堆(CFETR)集成工程设计研究将进一步加强国内聚变能源技术研究和创新,发展聚变能源开发和应用的关键技术,推动该项目走向世界核聚变舞台的中央,并成为代表国家参与全球科技竞争与合作的重要力量,使我国跨入世界聚变能研究开发先进行列。同时,该项目的实施将为国家“十三五”重大科技基础设施“聚变堆主机关键系统综合研究设施”项目提供设计和建设基础,进而推动合肥综合性国家科学中心能源科学领域和核能创新平台的快速建设。


        近五年来,我国核聚变事业取得一系列重要成就和突破,目前依托中科大已成立“国家磁约束聚变堆总体设计组”,未来将联合国内主要从事热核聚变研究的科研院所与高校,全面开展聚变堆总体设计研究,为条件成熟时建造中国聚变堆奠定必要设计基础。


        按照发展计划,到2021年,中国聚变工程实验堆(CFETR)开始立项建设;到2035年,建成聚变工程实验堆,开始大规模科学实验。到2050年,中国聚变工程实验堆实验成功,建设聚变商业示范堆,完成人类追求终极能源的梦想。


记者 桂运安

本期编辑 马珺

来源 安徽日报


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