家鄉黑科技,人造小太陽

合肥是目前僅次於上海和北京的科學城,將來擁有的大科學裝置數量將僅次於北京,也是全國範圍內高等教育很密集的城市。這就是我的家鄉,而他有一項黑科技在世界範圍內都是頂尖的,就是位於合肥科學島上的等離子體研究所的“人造小太陽”。

家鄉黑科技,人造小太陽

太陽

“人造小太陽”的全稱是全超導託卡馬克(EAST)又稱“東方超環”,是中國研製的世界第一個非圓截面全超導託卡馬克。它外形像一個甜甜圈,它使用超導體,以最小的能耗獲取最強的磁場。它是一個核聚變反應堆,因為他的工作原理與太陽的原理是一樣的,這個裝置和太陽的內部一樣都有大量氫的同位素氘(又叫重氫)和氚(又叫超重氫)。在太陽高溫高壓的環境下,這些氘原子和氚原子不停地撞擊而進行聚變反應,核聚變反應會釋放出源源不斷的能量。通過核聚變獲取能量可以說是人類能源的終極解決方式。

家鄉黑科技,人造小太陽

東方超環

為什麼要建造人造小太陽了?源於此項技術將會對人類的能源格局產生決定性的影響。世界上最早開始著手進行核聚變研究的國家是前蘇聯。核聚變能源其實在宇宙中是很常見的能源產生方式,比如太陽的發光發熱其實就是他自身正在不間歇的進行著核聚變產生光能和熱能。在地球上可以利用的核聚變燃料是氫核子的同位素氘與氚,該物質在海洋中的儲量十分巨大,因此核聚變能源也被看作是取之不盡用之不完的新型能源。但是目前,人類還不能很好的掌控核聚變能源,中美等有實力的國家都在全力進行著這方面的研究,誰先成功,誰就會有著絕對的話語權,世界格局也會按照誰的要求而改變。

家鄉黑科技,人造小太陽

核聚變反應

氘和氚發生聚變需極高溫度(氫彈用原子彈起爆來點燃),而高溫下(太陽中間溫度高達1500萬度),物質離散成較輕的電子和較重的原子核-離子(這也是它能被磁場約束的原因),所以一般的容器肯定不能承受如此高的溫度,所以聰明的科學家們想到了用強磁場來約束高溫的等離子體,從而為可控核聚變反應找到了一個容器,也就是我們家鄉的黑科技“人造小太陽”。EAST近年來一直走在國際競爭最前列,在高性能、穩態、長脈衝等離子體研究方面成績傲人。比如2017年EAST創造了“101.2秒高約束模等離子體運行”的穩定時間世界紀錄,就引起輿論熱議。

家鄉黑科技,人造小太陽

全超導託卡馬克(EAST)

希望家鄉的科學家能夠儘早的完全掌握此項技術,為祖國的發展貢獻源源不斷的能源。也要對辛勤工作在科研一線的科技工作者致以最崇高的敬意。


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