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大科学装置全球最大“人造太阳”核心安装开启

大科学装置全球最大“人造太阳”核心安装开启
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【大科学装置全球最大“人造太阳”核心安装开启】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）
大科学装置全球最大“人造太阳”核心安装开启
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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 。


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