等离子体温度超2亿度 中国“人造太阳”明年投入运行

11月25日,为期五天的第一届中国磁约束聚变能大会暨聚变能活动周活动(CFEC2019)在四川乐山举行。会上透露,有“人造太阳”之称的我国新一代的可控核聚变研究装置“中国环流器二号M”目前建设顺利,预计2020年投入运行,开展相关科学实验。

等离子体温度超2亿度 中国“人造太阳”明年投入运行

“中国环流器二号M”是我国新一代的可控核聚变研究装置,位于四川成都,由中核集团核工业西南物理研究院承建,是开展聚变堆核心技术研究的关键平台,其科研目标是探索可控核聚变研究。核聚变产生能量的原理与太阳发光发热相似,因此在地球上以探索清洁能源为目的的可控核聚变研究装置,又被称为“人造太阳”。

等离子体温度超2亿度 中国“人造太阳”明年投入运行

虽然听起来感觉这个发明特别“高大上”,但实际上“人造太阳”的理论即使是我们这些普通人也听得懂,“人造太阳”主要就是以氢、氘气体为“燃料”,通过把它们注入装置并击穿、“打碎”产生近堆芯级别的等离子体,来模拟核聚变反应。

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中国的这种“人造太阳”又被称作“东方超环”,是中国第四代核聚变实验装置,也是我国完全拥有自主知识产权的磁约束核聚变装置。如果“人造太阳”在未来可以研究成功的话,那么我国就拥有了源源不断的清洁能源,也预示着我国可以彻底摆脱能源的限制,而且这些能源很有可能会取代传统的“水电”或者“火电”。

等离子体温度超2亿度 中国“人造太阳”明年投入运行

值得一提的是,中国的这个“人造太阳”计划其实研究已经有相当长的一段时间了,而且有取得了很多突破性的成就。去年11月,央视网就报道过,经过四个多月的物理实验,我国大科学装置“东方超环”取得重大突破,不仅实现了加热功率超过10兆瓦,同时等离子储能也增加到了300千焦,等离子中体电子温度更是首次达到了1亿度。

等离子体温度超2亿度 中国“人造太阳”明年投入运行

我国首台30万千伏安立式脉冲发电机组

今年1月,我国首台30万千伏安立式脉冲发电机组系统通过验收,总体参数达到国际先进水平。该机组是专为中国环流器二号M(HL-2M)大功率、高储能供电需求研制的大型脉冲“能量驱动器”。该脉冲机组的成功研制,将驱动HL-2M装置的等离子体电流达到此前现有装置的2倍以上、等离子体温度超过1.5亿度,从而为在这个装置上开展近堆芯级参数下的等离子体物理实验和关键技术研究提供有力保障。这些实验参数已经非常接近未来核聚变堆稳态运行的模式所需要的物理条件了。

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2019年6月,伴随着主机线圈系统的交付,中国环流器二号M全面工程安装拉开序幕。

中核集团核工业西南物理研究院院长段旭如透露:“目前工程安装进展顺利,预计2020年‘中国环流器二号M’就可以投入运行,开展相关科学实验。”。

据介绍,与国内同类装置相比,“中国环流器二号M”装置采用了更先进的结构与控制方式,等离子体温度将有望超过2亿摄氏度,该装置将为我国参与国际热核聚变实验堆(ITER)相关实验与运行,以及未来自主设计建造聚变堆提供重要技术支撑。

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