解密:中国“人造太阳”和ITER计划

解密:中国“人造太阳”和ITER计划

“人造太阳”大家可能不太熟悉,事实上早在60年代初,我国就开始了“人造太阳”核心的研究——核聚变研究。为了培养专业人才,还在中国科技大学、大连理工大学、华中科技大学、清华大学等高等院校中建立了核聚变及等离子体物理专业或研究室。自此我国开始了在核聚变这一研究项目上的不断探索与前进。

2006年,由中国自行设计、研制的世界上第一个全超导托卡马克EAST(原名HT--7U)核聚变实验装置(又称“人造太阳”)成功完成首次工程调试,2007年3月通过国家验收。我国“人造太阳”的研究进入了一个新的阶段。

日前,我国大科学装置“人造太阳”(EAST)实现加热功率超过10兆瓦,等离子体储能增加到300千焦,等离子体中心电子温度首次达到1亿度,标志着我国朝着未来聚变堆实验运行迈出了关键一步,也为人类开发利用核聚变清洁能源奠定了重要的技术基础。

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科普:人造太阳

煤、石油、天然气作为不可再生能源,终将会有消耗殆尽,使用枯竭的一天,届时我们将面临的便是危及生死存亡的能源危机和环境危机。所以科学家开始寻找新的替代能源,最后他们发现了一种叫做托卡马克的装置,这让科学家看到了对未来的希望,有人将它叫做“人造太阳”,可见这是多么的重要,那么这到底是什么呢?是真的可以和太阳相比的吗?

事实上,“人造太阳”只是一个巨大的装置。它高十一米,半径四米,重量达到了四百吨。这是一个建构在各种科学理论之上的庞然大物。它的主机是由六大部分组成的,在周围布满了大大小小的各种辅助加热、冷却、诊断机器的功能。在模仿太阳的基础条件上,让核聚变能够被人类所利用。

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这一装置就被称作ITER装置,俗称也是我们所熟知的“人造太阳”。我国在2003年1月正式参加ITER计划谈判,2006年5月,经国务院批准,中国ITER谈判联合小组代表我国政府与欧盟、印度、日本、韩国、俄罗斯和美国共同草签了ITER计划协定。这七方包括了全世界主要的核国家和主要的亚洲国家,覆盖的人口接近全球一半。“国际热核聚变实验堆(ITER)计划”,是目前全球规模最大、影响最深远的国际科研合作项目之一,建造约需10年,耗资50亿美元(1998年值)。

加入ITER计划的优势

核聚变研究是当今世界科技界为解决人类未来能源问题而开展的重大国际合作计划。与不可再生能源和常规清洁能源不同,聚变能具有资源无限,不污染环境,不产生高放射性核废料等优点,是人类未来能源的主导形式之一,也是目前认识到的可以最终解决人类社会能源问题和环境问题、推动人类社会可持续发展的重要途径之一。而ITER计划是实现聚变能商业化必不可少的一步。

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ITER计划是我国改革开放以来有机会参加的最大的多边国际大科学工程合作项目。参加ITER计划有利于大幅度提升我国在科学技术领域参加国际合作的层次;有利于推动我国聚变能研究开发,加快我国聚变能开发进程;有利于我国学习掌握大型国际科学工程项目的建设、管理、运行和维修经验;有利于提高我国超导技术、稀有金属材料技术、高电压技术等众多领域的研究开发能力;有利于锻炼和造就一批高水平、高素质的科研人员、工程技术人员和管理人员,为我国聚变事业的发展打下坚实人才基础。

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