读史识
造福人类的永续能源——受控核聚变技术

  

   

  受控核聚变指的是在一定约束区域内,有控制地产生并进行的轻核聚变。它可以有控制地释放出巨大能量,为生产生活提供能源。虽然人类发现核聚变效应早于核裂变,但核裂变技术早已经得到了广泛的应用,而核聚变由于控制技术迟迟未能根本解决,至今还没有进入商业化应用阶段。其实,早在五十年代初地球上就实现了聚变核反应,这就是氢弹的爆炸。它依靠原子弹爆炸时形成的高温高压,使得氢弹里面的热核燃料氘氚发生聚变反应,释放巨大能量,形成强大无比的破坏力。可惜人们现在还无法控制这种瞬间的猛烈爆炸。要把聚变时放出的巨大能量作为社会生产和人类生活的能源,必须对剧烈的聚变核反应加以控制,因而称其为受控核聚变。

  据测算,每升海水中含有0.03克氘,地球上仅在海水中就有45万亿吨氘。1升海水中所含的氘,经过核聚变后可提供相当于300升汽油燃烧后释放出的能量。核聚变的产物没有放射性,因此,当人类攻克受控核聚变技术并实现商业应用后,将得到取之不尽用之不竭的永续清洁能源。

  

  冷战结束后,全世界的科学家经过了半个多世纪的不懈努力,受控核聚变技术出现了一系列重大突破。前不久,美国麻省理工学院的科学家声称,已设计出一种可实现商业规模应用的新型受控核聚变反应堆,计划在10年内建成。

  近年来,我国在受控核聚变研究上也取得长足进展。2016年11月2日消息,中国科学院合肥物质科学研究院等离子体所承担的国家大科学工程“人造太阳”实验装置EAST在第11轮物理实验中再获重大突破,获得超过60秒的稳态高约束模等离子体放电。EAST因此成为世界首个实现稳态高约束模运行持续时间达到分钟量级的托卡马克核聚变实验装置。2012年7月10日,我国的可控核聚变实验装置获重大突破,科学家们利用低杂波和离子回旋射频波,实现多种模式的高约束等离子体、长脉冲高约束放电,自主创新能力得到较大提高、获得多项重大成果,创造了两项托卡马克运行的世界记录。