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    核聚變能聯(lián)網(wǎng)發(fā)電又前進一大步

    2017/8/14 11:00:33

    人類一直在尋找這樣一種能源,它可開發(fā)、可持續(xù)、安全可靠且取之不盡,與此同時,這種“理想”能源要最終實現(xiàn)商業(yè)化。核聚變讓人類可以駕馭太陽和星星,從中獲取史無前例的巨大能源。世界各國的科研人員正試圖在實驗室中實現(xiàn)“人造太陽”的壯舉,他們也面臨著各種阻力。

     

    據(jù)外媒6月11日報道,美國田納西大學的研究人員已經(jīng)成功研發(fā)出一項隔離和穩(wěn)定中心螺線管的關(guān)鍵技術(shù),該技術(shù)用于正在開發(fā)中的國際熱核實驗反應堆(ITER)。此舉將利用核聚變能聯(lián)網(wǎng)發(fā)電的可行性又向前推進了一大步。相對于目前使用的核裂變技術(shù),核聚變技術(shù)可以提供更多的能量,而風險卻小得多。

    田納西大學機械學教授大衛(wèi)·埃里克、航空航天學教授馬杜·馬杜卡爾和生物醫(yī)學工程教授馬蘇德·帕蘭領(lǐng)導的研究小組完成了ITER項目的一個重要步驟,通過實驗成功地測試了隔離和穩(wěn)定中心螺線管的技術(shù)。該實驗裝置是ITER的主架構(gòu),同時這項研究也關(guān)系到ITER項目的進展。

    馬杜·馬杜卡爾表示:“ITER的目的是實現(xiàn)聚變能聯(lián)網(wǎng)發(fā)電。核聚變的能量要比核裂變產(chǎn)生的能量更加安全和高效。我們不會再面對像切爾諾貝利和日本的核裂變反應堆發(fā)生失控所帶來的危險。此外,核聚變反應幾乎不會產(chǎn)生放射性廢物。”

    “人造太陽”的希望

    ITER是介于當前的等離子物理實驗裝置和未來的核聚變發(fā)電站之間的一個試驗性步驟,其目標是要建造第一個可自持燃燒的核聚變實驗堆。從技術(shù)上說,ITER裝置是一個能產(chǎn)生大規(guī)模核聚變反應的超導托克馬克,俗稱“人造太陽”。

    “ITER計劃”是目前全球規(guī)模最大、影響最深遠的國際科研合作項目。該計劃是人類實現(xiàn)安全、高效、潔凈的聚變能源夢想進程中最為重要的一步。這個計劃在30年的運轉(zhuǎn)周期里預計耗資超過100億歐元,參與者有包括歐盟、美國、俄羅斯、日本、中國、印度和韓國在內(nèi)的33個成員國,覆蓋全球60%的人口和80%的GDP。他們聯(lián)合起來,組成一個偉大的科學團隊,共享各自的資源,以滿足這一概念實現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)所需的科學與工程技術(shù)。

    ITER的使命是證明核聚變能在工程和經(jīng)濟上的可行性。ITER需要取得技術(shù)上的關(guān)鍵突破:穩(wěn)定地越過1022的“聚變?nèi)胤e”,超過能量的“收支平衡點”,實現(xiàn)10倍的能量增益Q值,證明利用核聚變能在工程上是可行的,并具有實用的經(jīng)濟價值。

    目前,一座示范性反應堆正在法國南部普羅旺斯-阿爾卑斯-藍色海岸大區(qū)的卡達拉舍建造,預計2020年開始運行。這項工程為進一步探索和發(fā)展能直接用于商用聚變發(fā)電的相關(guān)技術(shù),為建造未來的聚變能示范電站,奠定了堅實的科學基礎和必要的技術(shù)基礎。

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