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人造太阳 新一代“四川造”核聚变装置在川兰州供卵放电
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  壹贰月肆日壹肆时零贰分,中国环流器二号M(HL-贰M)装置在成都建成并实现首次放电。四川日报全 郝飞摄

  关于核聚变

  核聚变由氘、氚离子聚合成氦,聚合中损失的质量转化为超强能量,这和太阳发光发热原理相同,所以可控核聚变研究装置又被称为“人造太阳”

  神秘的HL-贰M装置

  ●立项时间:贰零零玖年壹壹月由国家原子能机构批复立项,核西物院负责建造,批复总投资近肆亿元

  ●参数最高:先进等离子体电流能力提高到贰.伍兆安培以上;等离子体离子温度可达到壹.伍亿摄氏度

  ●重大意义:是实现我国核聚变能开发事业跨越式发展的重要依托装置

  壹贰月肆日壹肆时零贰分,成都双流,中核集团核工业西南物理研究院(下称“核西物院”)的中国环流器指挥控制中心大屏上,一道电光闪过,稍作间歇又是一道……

  一道道蓝色电光,标志着我国自主设计建造的新一代“人造太阳”——中国环流器二号M(HL-贰M)装置正式建成并实现首次放电,我国正式跨入全球可控核聚变研究前列。

  从儿歌《种太阳》到电影《流浪地球》中推动地球逃离太阳系的核聚变“行星发动机”,在地球上获取核聚变能,是科学家们孜孜以求的梦想。而新一代“人造太阳”放电,意味着离梦想又近了一步。

  “核聚变由氘、氚离子聚合成氦,聚合中损失的质量转化为超强能量,这和太阳发光发热原理相同,所以可控核聚变研究装置又被称为‘人造太阳’。”核西物院聚变科学所所长许敏介绍,“HL-贰M是我国规模最大、参数最高的‘人造太阳’。”

  科学家们已有共识,如果能在地球上实现核聚变,就能一劳永逸解决人类生存的能源问题。原理看似简单,但要让聚变反应持续可控,难于上青天。

  许敏介绍,实现可控核聚变反应的条件十分苛刻:一是温度要足够高,使燃料变成超过壹亿摄氏度的等离子体;二是密度要足够高,每立方米中要装壹万亿亿个粒子,这样两个原子核发生碰撞的概率才大;三是等离子体在有限的空间里需要被约束足够长时间。

  科学家们用强磁场,将上亿摄氏度的等离子体约束在容器里,使聚变反应稳定持续地进行。

  早在上世纪伍零年代,我国就开始核聚变研究。经过多次迭代,新一代“人造太阳”——HL-贰M装置于贰零零玖年壹壹月由国家原子能机构批复立项,核西物院负责建造,批复总投资近肆亿元。

  “作为我国新一代先进磁约束核聚变实验研究装置,HL-贰M采用更先进的结构与控制方式。”核西物院聚变科学所总工程师杨青巍介绍,等离子体电流能力提高到贰.伍兆安培以上、等离子体离子温度可达到壹.伍亿摄氏度,是实现我国核聚变能开发事业跨越式发展的重要依托装置。

  在HL-贰M装置建设过程中,核西物院联合国内多家研制单位,在装置物理与结构设计、特殊材料研制、材料连接与关键部件研发、总装集成等方面取得多项兰州供卵突破。

  以HL-贰M装置建设为牵引,核西物院掌握的特种材料、关键设备、极端条件精密制造等关键技术,已形成“同步辐射”效应,在航空、航天、电子等前沿领域实现创新应用。

  据介绍,我国核能发展实施“热堆-快堆-聚变堆”三步走战略中,将聚变能作为解决能源问题的最终一步。

  目前,国家原子能机构正在研究布局一体化核聚变研究创新体系,打造国家级核聚变创新研究平台、国内外专家学者交流平台、青年科学家成长平台,全面促进我国核聚变事业由并跑向领跑迈进。(四川日报全 徐莉莎)



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